Name: c. elegans positive butanone learning, short-term, and long-term associative memory assays
Uploaded: 2011-03-11T12:00:00
Duration: 9 min 58 s
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हम हमारे प्रारंभिक इमेजिंग पर सलाह के लिए डब्ल्यू Ryu सेट अप धन्यवाद, सुझाव के लिए 13 ImageJ का उपयोग करने के लिए कीड़े गिनती जेड Gitai, और जे अशरफ Google स्केचअप के साथ मदद के लिए . CTM बायोमेडिकल साइंसेज में एक बेंच विद्वान, एक McKnight विद्वान, और एक उबकना विद्वान है.

<ol>
	<li>Bargmann, C. I., Hartwieg, E., Horvitz, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odorant-selective+genes+and+neurons+mediate+olfaction+in+C.+elegans.">Odorant-selective genes and neurons mediate olfaction in C. elegans.</a> Cell. 74, 515-515 (1993).</li><li>Ward, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotaxis+by+the+nematode+Caenorhabditis+elegans:+identification+of+attractants+and+analysis+of+the+response+by+use+of+mutants.">Chemotaxis by the nematode Caenorhabditis elegans: identification of attractants and analysis of the response by use of mutants.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 70, 817-817 (1973).</li><li>Bono, M. d. e., Maricq, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+substrates+of+complex+behaviors+in+C.+elegans.">Neuronal substrates of complex behaviors in C. elegans.</a> Annu Rev Neurosci. 28, 451-451 (2005).</li><li>Mori, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+of+chemotaxis+and+thermotaxis+in+the+nematode+Caenorhabditis+elegans.">Genetics of chemotaxis and thermotaxis in the nematode Caenorhabditis elegans.</a> Annu Rev Genet. 33, 399-399 (1999).</li><li>Zhang, Y., Lu, H., Bargmann, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenic+bacteria+induce+aversive+olfactory+learning+in+Caenorhabditis+elegans.">Pathogenic bacteria induce aversive olfactory learning in Caenorhabditis elegans.</a> Nature. 438, 179-179 (2005).</li><li>Kauffman, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insulin+signaling+and+dietary+restriction+differentially+influence+the+decline+of+learning+and+memory+with+age.">Insulin signaling and dietary restriction differentially influence the decline of learning and memory with age.</a> PLoS Biol. 8, e1000372-e1000372 (2010).</li><li>Torayama, I., Ishihara, T., Katsura, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caenorhabditis+elegans+integrates+the+signals+of+butanone+and+food+to+enhance+chemotaxis+to+butanone.">Caenorhabditis elegans integrates the signals of butanone and food to enhance chemotaxis to butanone.</a> J Neurosci. 27, 741-741 (2007).</li><li>Silva, A. J., Kogan, J. H., Frankland, P. W., Kida, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CREB+and+memory.">CREB and memory.</a> Annu Rev Neurosci. 21, 127-127 (1998).</li><li>Meyer, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Iterative+image+transformations+for+an+automatic+screening+of+cervical+smears.">Iterative image transformations for an automatic screening of cervical smears.</a> J Histochem Cytochem. 27, 128-128 (1979).</li><li>Otsu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Threshold+Selection+Method+from+Gray-Level+Histograms.">A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms.</a> IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. 9, 62-62 (1979).</li><li>Brenner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genetics+of+Caenorhabditis+elegans.">The genetics of Caenorhabditis elegans.</a> Genetics. 77, 71-71 (1974).</li><li>Stephens, G. J., Johnson-Kerner, B., Bialek, W., Ryu, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dimensionality+and+dynamics+in+the+behavior+of+C.+elegans.">Dimensionality and dynamics in the behavior of C. elegans.</a> PLoS Comput Biol. 4, e1000028-e1000028 (2008).</li><li>Abramoff, M. a. g. e. l. h. a. e. s., Ram, P. J., J, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+Processing+with+ImageJ.">Image Processing with ImageJ.</a> Biophotonics International. 11, 36-36 (2004).</li></ol>

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.

सी. एलिगेंस घ्राण साहचर्य सीखने और स्मृति assays यहाँ जमा सीखने, स्थान सीखने, अल्पकालिक स्मृति, और दीर्घकालिक स्मृति की प्रक्रिया के बीच अंतर को प्रस्तुत किया . ये assays &#39;कीड़े की क्षमता पर भरोसा करने के लिए अपने वातावरण 1,2 में भोजन और रासायनिक odors भावना और दोनों के बीच सकारात्मक संघों के फार्म 6 .. इसलिए, assays बहुत पशुओं के शुरू जनसंख्या में भुखमरी प्रति संवेदनशील हैं, और महान देखभाल करना चाहिए करने के लिए सुनिश्चित करें कि कीड़े अच्छी तरह से पहले और बाद में प्रशिक्षण तंग आ चुके हैं करने के लिए ले लिया. एकल जमा अल्पकालिक प्रशिक्षण साहचर्य स्मृति पैदावार. कंडीशनिंग समय और स्थान प्रशिक्षण प्रतिमान की संख्या में वृद्धि सी. में दीर्घकालिक स्मृति साहचर्य प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है के रूप में इसे अन्य जीवों में है एलिगेंस 6,8. शायद इस परख अलग वातानुकूलित और असुविधाजनक उत्तेजनाओं के बीच संघों के दीर्घकालिक यादों का उत्पादन करने के लिए संशोधित किया जा सकता है. हमारे साहचर्य सीखने और स्मृति assays के बुढ़ापे या आनुवंशिक उत्परिवर्ती पशुओं के जंगली प्रकार के सीखने और स्मृति क्षमताओं की तुलना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. उदाहरण के लिए, जबकि दोनों साहचर्य सीखने और लंबी अवधि के जंगली प्रकार के कीड़े उम्र बढ़ने में साहचर्य स्मृति क्षमताओं गिरावट, सीखने अब पशुओं में कम इंसुलिन संकेतन, और सीखने और स्मृति के साथ उम्र के साथ बनाए रखा है अब उम्र के साथ बनाए रखा है calorically प्रतिबंधित पशुओं में 6 . ये assays भी आरएनएआई उपचार या सी. के औषधीय हेरफेर करने के लिए उत्तरदायी हैं एलिगेंस. उदाहरण के लिए, आरएनएआई daf-2 के साथ कीड़े के उपचार के लघु और लंबी अवधि के साहचर्य स्मृति में सुधार, इसके विपरीत, जीन प्रतिलेखन और स्थान प्रशिक्षण के दौरान दवाओं के साथ प्रोटीन संश्लेषण (actinomycin डी और cycloheximide, क्रमशः) की रुकावट दीर्घकालिक स्मृति गठन को बाधित. 6 लंबी अवधि के स्मृति है एक प्रक्रिया है कि सभी जानवरों में अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण है, और यह है कि आणविक एक Pavlovian संघ की स्मृति में शामिल मशीनरी के बहुत लगता है कि स्तनधारियों के लिए कीड़े से संरक्षित 6. भेद और साहचर्य सीखने का परीक्षण करने की क्षमता, कम सी. अवधि और लंबी अवधि के स्मृति इन घ्राण assays का उपयोग बनाता है स्मृति के आगे के अध्ययन के लिए एक उत्कृष्ट सिस्टम एलिगेंस, और neurodegenerative प्रक्रियाओं है कि मनुष्यों में सीखने और स्मृति के नुकसान के लिए नेतृत्व में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है.

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		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Sodium Azide</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>S227</td>
<td>Prepare 1 M concentration in distilled water</td>
</tr>
<tr>
<td>Ethyl Alcohol 190 Proof</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Pharmco-Aaper</td>
<td>DSP-CT-18</td>
<td>&gt;95% Ethanol may have impurities that interfere with chemotaxis assays</td>
</tr>
<tr>
<td>2-Butanone 99+%</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Acros</td>
<td>14967-0010</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Basler IEEE-1394/FireWire Area Scan CMOS Camera</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT56-683</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>InfiniMite Video Lens &#x2013; Alpha Industrial</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT56-202</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Dolan-Jenner MI-150 Fiber Optic Illuminator</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT55-718</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>8&#x201D; x 8&#x201D; Backlight</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Schott Fostec</td>
<td>A08927</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Standard Boom Stand</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT54-120</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>3/4&#x201D; Post Adaptor for Boom Stands</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT54-124</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Standard Fixed 1/4-20 Mounting Plate</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Edmund Optics</td>
<td>NT54-122</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

c. elegans positive butanone learning, short-term, and long-term associative memory assays

The memory of experiences and learned information is critical for organisms to make choices that aid their survival. C. elegans navigates its environment through neuron-specific detection of food and chemical odors1, 2, and can associate nutritive states with chemical odors3, temperature4, and the pathogenicity of a food source5.
Here, we describe assays of C. elegans associative learning and short- and long-term associative memory. We modified an aversive olfactory learning paradigm6 to instead produce a positive response; the assay involves starving ~400 worms, then feeding the worms in the presence of the AWC neuron-sensed volatile chemoattractant butanone at a concentration that elicits a low chemotactic index (similar to Toroyama et al.7). A standard population chemotaxis assay1 tests the worms' attraction to the odorant immediately or minutes to hours after conditioning.
After conditioning, wild-type animals' chemotaxis to butanone increases ~0.6 Chemotaxis Index units, its "Learning Index". Associative learning is dependent on the presence of both food and butanone during training. Pairing food and butanone for a single conditioning period ("massed training") produces short-term associative memory that lasts ~2 hours. Multiple conditioning periods with rest periods between ("spaced training") yields long-term associative memory (&lt;40 hours), and is dependent on the cAMP Response Element Binding protein (CREB),6 a transcription factor required for long-term memory across species.8
Our protocol also includes image analysis methods for quick and accurate determination of chemotaxis indices. High-contrast images of animals on chemotaxis assay plates are captured and analyzed by worm counting software in MatLab. The software corrects for uneven background using a morphological tophat transformation.9 Otsu's method is then used to determine a threshold to separate worms from the background.10 Very small particles are removed automatically and larger non-worm regions (plate edges or agar punches) are removed by manual selection. The software then estimates the size of single worm by ignoring regions that are above a specified maximum size and taking the median size of the remaining regions. The number of worms is then estimated by dividing the total area identified as occupied by worms by the estimated size of a single worm.
We have found that learning and short- and long-term memory can be distinguished, and that these processes share similar key molecules with higher organisms.6,8 Our assays can quickly test novel candidate genes or molecules that affect learning and short- or long-term memory in C. elegans that are relevant across species.

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C. elegans Positive Butanone Learning, Short-term, and Long-term Associative Memory Assays

यहाँ हम तरीकों सी एलिगेंस साहचर्य सीखने और साहचर्य स्मृति लघु और लंबी अवधि के परीक्षण के लिए का वर्णन. ये आबादी assays अस्थिर odorants की ओर chemotax कीड़े क्षमताओं, रोजगार और chemoattractant butanone साथ खाना बाँधना पर सकारात्मक संघों के रूप में. कंडीशनिंग अवधियों की संख्या बढ़ाने के दीर्घकालिक स्मृति लाती है.

सी एलिगेंस सकारात्मक Butanone लर्निंग, लघु अवधि, और लंबी अवधि के साहचर्य मेमोरी Assays

The memory of experiences and learned information is critical for organisms to make choices that aid their survival. C. elegans navigates its environment ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

C. elegans Positive Butanone Learning, Short-term, and Long-term Associative Memory Assays

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

में परख लोकोमोटर, सीखना, और स्मृति घाटे ड्रोसोफिला Neurodegeneration के मॉडल

Advances in genetic methods have enabled the study of genes involved in human neurodegenerative diseases using Drosophila as a model system1. Most of ...

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

In vivo Laser Axotomy in C. elegans

सी. में vivo लेजर Axotomy में एलिगेंस

Neurons communicate with other cells via axons and dendrites, slender membrane extensions that contain pre- or post-synaptic specializations. If a neuron ...

Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

एकल कोशिका और एकल कील संकल्प के साथ suprathreshold तंत्रिका गतिविधि के ऑप्टिकल रिकॉर्डिंग

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also ...

C. elegans Tracking and Behavioral Measurement

C. elegans Tracking and Behavioral Measurement

सी. एलिगेंस ट्रैकिंग और व्यवहार मापन

We have developed instrumentation, image processing, and data analysis techniques to quantify the locomotory behavior of C. elegans as it crawls on the ...

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

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क्षुधावर्धक साहचर्य में घ्राण सीखने<em&gt; ड्रोसोफिला</em&gt; लार्वा

In the following we describe the methodological  details of appetitive associative olfactory learning in Drosophila larvae. The setup, in combination with ...

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

लंबी अवधि में घ्राण अनुकूलन के एक आणविक Readout<em&gt; सी. एलिगेंस</em

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps ...

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

लंबे समय तक कैल्शियम इमेजिंग के लिए Agarose microchambers<em&gt; Caenorhabditis एलिगेंस</em

Behavior is controlled by the nervous system. Calcium imaging is a straightforward method in the transparent nematode Caenorhabditis elegans to measure ...

Assessing Spatial Learning and Memory in Small Squamate Reptiles

छोटे Squamate सरीसृप में स्थानिक सीखने और स्मृति का आकलन

Clinical research has leveraged a variety of paradigms to assess cognitive decline, commonly targeting spatial learning and memory abilities. However, ...

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नर्व-मुक्त के निर्माण और दीर्घकालिक रखरखाव<em&gt; हाइड्रा</em

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