Name: drosophila adult olfactory shock learning
Uploaded: 2014-08-07T19:45:00
Duration: 9 min 48 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Drosophila Adult Olfactory Shock Learning at JoVE.com

Wir erkennen an, Bloomington Lager Zentren für die Fliege Belastung. Diese Arbeit wurde durch Forschungsstipendium BBSRC (BB / G008973 / 1) unterstützt.

1. Fly Vorbereitung <ol><li> Auskreuzung alle Mutanten, Gal4 / Fachhochschulen und anderen Strecken mit einer Wildtyp-Stamm, wie CSW-, für mindestens sechs Generationen vor den Verhaltensexperimente für genetische Hintergrund 26 steuern. </li><li> Wachsen Fliegen auf einem Standard-Maismehl, Hefe und Melasse Ernährung unter einem 12:12 h Licht-Dunkel-Zyklus bei 25 ° C, wenn nicht gezielte Manipulationen erfordern eine andere Temperatur. <ol><li> Um zu bestimmen, die Auswirkungen der transgenen Expression: Verwenden Sie 18 ° C, um die Expression von Transgenen in Gal4 Gal80 ts (TARGET-System) durch Entwicklung zu verhindern und bewegen Sie dann die Fliegen zu einer 30 ° C-Inkubator 1-2 Tage vor dem Verhaltensexperiment. Führen das Experiment bei 30 ° C, um die Auswirkungen der Expression des Transgens 3,4,6,7,14 bestimmen. </li><li> Für Experimente unter Verwendung von wärmeaktivierten TRPA1 Kanäle Neuronen stimulieren Hebe die Fliegen bei 23 ° C, was eine Temperatur bekannt ist,einen inaktiven Kanal zu halten und dann zu einem Verhalten Zimmer verlagern bei 30 ° C, um die TRPA1 exprimieren Neuronen zu aktivieren. </li><li> Für Experimente mit temperaturempfindlichen shibire synaptische Ausgabe 11, 14,24 blockieren: Hinten die Fliegen bei 18 ° C und führen Tests bei 30 ° C. </li></ol></li><li> Sammeln die Fliegen 1-2 Tage vor dem Experiment und zählen sie in Gruppen von etwa 25 unter Licht CO 2 Anästhesie. Speichern die Fliegen mindestens O / N in der Lebensmittelgefäße (ohne Hefe) bei 25 ° C (wenn nicht gezielte Manipulationen erforderlich eine andere Temperatur) und 70% relativer Luftfeuchtigkeit in einem Klimaraum mit 12.12 h Licht: Dunkelheit, bis die Zeit des Experiments. Hinweis: Diese Lagerung ermöglicht die Fliegen an der anschließenden Lerntest im Klimaraum, die die optimalen Bedingungen für Lernen Drosophila durchgeführt hatte akklimatisieren und, besonders wichtig, entfernt alle täglich ENVIwelt Variationen, die die Verhaltens Phänotyp beeinflusst haben könnten. </li></ol> 2. Vorbereitung vor dem Experiment <ol><li> Führen Sie die Experimente in einem maßgeschneiderten Plexiglas T-Labyrinth (Abbildung 1). </li><li> Überprüfen Sie regelmäßig die Rohrverbindung, um sicherzustellen, dass eine luftdichte Abdichtung während des Experiments erhalten. Falls nötig, ändern Sie die O-Ringe, die die Innenfächer der T-Labyrinth zu versiegeln. </li><li> Zeigen maßgeschneiderte Kupfergitter im Inneren der Rohre Ausbildung. Kontrollieren und reinigen Sie diese Netze regelmäßig, und wenn oxidiert ersetzen. Befestigen Sie die Kupfergitter, Drähte über Krokodilklemmen, die an einem Schalter-Kasten mit einer elektrischen Stimulator verbunden laufen. Mit einem Voltmeter, um sicherzustellen, dass das Gerät liefert die erforderliche Schock. </li><li> G-Klemmen, um das Labyrinth fest zu halten, um die Luft Auslaufen zu verhindern. </li><li> Befestigen Sie die T-Labyrinth zu Schlauch, der mit einer Luftpumpe läuft, damit Gerüche, über die Fliegen ausgelost und anschließend von der T-Labyrinth entfernt. Pflegen milde Luftfließen bei ~ 2 L / min </li></ol> 3. Geruch Verdünnungen <ol><li> Verwenden Sie zwei verschiedene Gerüche in Konzentrationen, so dass die Fliegen zeigen eine gleiche Vorliebe für beide Gerüche. Verwenden Sie 4-methylcyclohexanol (1:67) und 3-Octanol (1: 100) in Mineralöl 7,13 verdünnt. Hinweis: Diese Konzentrationen, die durch Labor variieren werden sorgfältig zu bestimmen. Zum Beispiel andere verwenden 1.10 für beide Gerüche 24. Andere üblicherweise verwendete Gerüche umfassen Ethylacetat und iso-Amylacetat. </li><li> Pipette 30 ul der verdünnten Geruch in einem maßgeschneiderten Geruch in einer Tasse mit einem Kunststoffrohr mit einem perforierten Oberseite, die Luft über den Geruch in der Tasse gezogen werden können abgedeckt Geruch Block platziert, setzt dadurch die Fliegen zu einer Geruchswolke. </li></ol> 4. Training Protocol (Abbildungen 1 und 2) <ol><li> Für erwachsene olfaktorischen Schock Anlage, führen alle Versuche unter einem schwachen Rotlicht (dh., Rote LED), die der Forscher zu sehen, können aber verhindert, dass die fly vom Sehen, so dass die Fliegen auf den Geruchssinn konzentrieren, im Gegensatz zu visuellen Eingänge. </li><li> Einführung der Fliegen in die Ausbildung Rohr und dann dem T-Labyrinth zu befestigen und ihnen zu ermöglichen, um die Röhre und der Luftstrom 90 s anzupassen. </li><li> Präsentieren die erste Geruch (4-methylcyclohexanol, MCH) mit einem 60-V-Schock (bestehend aus zwölf 1,25 sec Pulse mit 3,75 sec Zwischenimpulsintervalle) für eine Gesamtdauer von 60 Sekunden. </li><li> Folgen Sie den Schock mit einem 30 sec Ruhezeit ohne Geruch oder Schock. </li><li> Präsentieren den zweiten Geruch (3-Octanol, OCT) für 60 Sekunden ohne eine Schock. </li><li> Folgen Sie den Schock mit einem 30 sec Ruhezeit ohne Geruch oder Schock. </li><li> Bewegen Sie die Fliegen aus dem Trainingsraum in der zentralen Kammer des T-Labyrinth durch Drehen des T-Labyrinth auf die Seite und schlug sanft die Unterseite der T-Labyrinth auf einer weichen Oberfläche wie einem alten Mäusematte. Pflegen Sie die Fliegen in der zentralen Kammer für 90 Sekunden. </li><li> Montieren Sie die Wahl Rohre in den bottom der Vorrichtung, um das T-Labyrinth bilden. </li><li> Lernen zu messen, zu bewegen, die Fliegen auf die Wahl Punkt der T-Labyrinth, wo sie gleichzeitig an beide Gerüche ausgesetzt und bewegen sich in Richtung eines. Führen Sie eine Testphase für 120 Sekunden. </li><li> Falle die Fliegen in den Röhren Wahl, indem Sie die zentrale Kammer bis blockieren dadurch die Enden der Rohre Wahl. Sammeln Sie die Fliegen in jedem Arm der T-Labyrinth und in der zentralen Kammer in Essen Fläschchen und Zahl. </li><li> Um Speicher zu messen, sammeln die Fliegen nach dem Training (4.6) und übertragen Sie sie von der T-Labyrinth, um Nahrung Fläschchen ohne Hefe. Shop fliegt im Dunkeln bei 25 ° C und 70% Luftfeuchte für die verbleibende Zeit notwendig, um die Speicherphase von Interesse zu bestimmen (siehe Einleitung). Wieder einführen, die Fliegen an der T-Labyrinth wie in Stufe 4.7. </li><li> Für das Langzeitgedächtnis, verwenden Sie eine benutzerdefinierte gebaut Labyrinth, die mehrere Chargen von Fliegen, gleichzeitig trainiert werden können. Verwalten 5 Zyklen der Ausbildung mit 15 min inter-Zyklusintervall (spaCED) oder ohne inter-Zyklusintervall (massiert). Halten die Fliegen bei 18 ° C und 70% Luftfeuchtigkeit in der Dunkelheit bis zur Prüfung. Vor der Prüfung zu bewegen, die Fliegen bis 25 ° C und es ihnen ermöglichen, für mindestens 1 Stunde akklimatisieren. Beurteilen Langzeitgedächtnis 24 Stunden nach dem Training. </li><li> Nach den Verhaltensexperimenten, reinigen Sie die Geruchs Tassen mit heißem Wasser und Reinigungsmittel geruchlos. Nach dem Trocknen Mantel die Tassen mit 10 ul Sigmacote. Trockne die Sigmacote durch Erhitzen in einem Mikrowellenofen. Gelegentlich reinigen Sie den T-Labyrinth Plexiglasröhren und Geruch Blöcke mit heißem Wasser und Reinigungsmittel geruchlos. </li></ol> 5. Die Berechnung der Performance-Index: ein Maß für die Fliegen &#39;Memory <ol><li> Berechnung des Leistungsindex (PI) für jede Bedingung wie die Anzahl der Fliegen Vermeidung der Schock-gekoppelten Geruch (CS -) minus die Anzahl der Fliegen Wahl der Stoß gepaart Geruch (CS +), geteilt durch die Gesamtzahl der Fliegen (CS - + + CS) 1. Performance Index (PI) = (# CS - fliegt - # CS + fliegt) / (# Gesamtlinie) </li><li> Berechnen Sie die letzte PI des Experiments durch Mittelung der PI der Versuch, bei dem MCH war der Schock gepaarten Geruch und eine, in der Oktober war der Schock gepaarten Geruch. Dies entfernt jegliche Vorspannung der Fliegen, die eine höhere Präferenz für einen Geruch. </li></ol> 6. Sensomotorische Kontrollen <ol><li> Führen Geruchsschärfe durch die Einführung von ~ 40-50 Fliegen in der T-Labyrinth 6,7,17. </li><li> Nach 90 sec, bewegen die Fliegen auf die Wahl Punkt, und es ihnen ermöglichen 2 min zwischen reinen Gerüche und Luft wählen. </li><li> Sammeln und zählen Sie die Fliegen. Berechnen der Vermeidung Prozentsatz durch Dividieren der Gesamtzahl der Fliegen, die den Geruch von denen, die in dem Test teilgenommen gewählt. </li><li> Schock für Reaktivität 6,7,17, stellen die Fliegen in den Schockraum. </li><li> Nach 90 Sekunden der Ruhe, zu verwalten eine 60-V-DC-Stromschlag, von dem die Fliegen können zu einem ähnlichen entkommenRohr ohne ein Schock. </li><li> Lassen Sie 2 min für die Fliegen zu wählen; sammeln und zählen die Fliegen. Berechnen der Stoßvermeidungsprozent, indem die Anzahl der Fliegen, die den Schock vermieden durch die Flucht des Stoßwellenrohrs mit der Gesamtzahl der in dem Experiment entfernt. Sind die Fliegen, die in der zentralen Kammer in der Gesamt von denen, die den Elektroschock entgangen sein. </li></ol>

<ol>
	<li>Tully, T., Quinn, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Classical+conditioning+and+retention+in+normal+and+mutant+Drosophila+melanogaster.">Classical conditioning and retention in normal and mutant Drosophila melanogaster.</a> Journal of Comparative Physiology A. 157, 263-277 (1985).</li><li>Bolduc, F. V., Tully, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fruit+flies+and+intellectual+disability.">Fruit flies and intellectual disability.</a> Fly (Austin). 3, 91-104 (2009).</li><li>McGuire, S. E., Deshazer, M., Davis, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thirty+years+of+olfactory+learning+and+memory+research+in+Drosophila+melanogaster.">Thirty years of olfactory learning and memory research in Drosophila melanogaster.</a> Prog Neurobiol. 76, 328-347 (2005).</li><li>Keene, A. C., Waddell, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+olfactory+memory:+single+genes+to+complex+neural+circuits.">Drosophila olfactory memory: single genes to complex neural circuits.</a> Nat Rev Neurosci. 8, 341-354 (2007).</li><li>Chiang, H. C., Wang, L., Xie, Z., Yau, A., Zhong, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PI3+kinase+signaling+is+involved+in+Abeta-induced+memory+loss+in+Drosophila.">PI3 kinase signaling is involved in Abeta-induced memory loss in Drosophila.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 107, 7060-7065 (2010).</li><li>Kanellopoulos, A. K., Semelidou, O., Kotini, A. G., Anezaki, M., Skoulakis, E. M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning+and+memory+deficits+consequent+to+reduction+of+the+Fragile+X+mental+retardation+protein+result+from+metabotropic+glutamate-mediated+inhibition+of+cAMP+signalling+in+Drosophila.">Learning and memory deficits consequent to reduction of the Fragile X mental retardation protein result from metabotropic glutamate-mediated inhibition of cAMP signalling in Drosophila.</a> J Neurosci. 32, 13111-13124 (2012).</li><li>Malik, B. R., Gillespie, J. M., Hodge, J. J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CASK+and+CaMKII+function+in+the+mushroom+body+a&#8217;/&#223;&#8217;+neurons+during+Drosophila+memory+formation.">CASK and CaMKII function in the mushroom body a&#8217;/&#223;&#8217; neurons during Drosophila memory formation.</a> Front Neural Circuits. 7, 52 (2013).</li><li>Gerber, B., Stocker, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Drosophila+larva+as+a+model+for+studying+chemosensation+and+chemosensory+learning:+a+review.">The Drosophila larva as a model for studying chemosensation and chemosensory learning: a review.</a> Chem Senses. 32, 65-89 (2007).</li><li>Gillespie, J. M., Hodge, J. J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CASK+regulates+CaMKII+autophosphorylation+in+control+of+synaptic+growth+and+appetitive+learning.">CASK regulates CaMKII autophosphorylation in control of synaptic growth and appetitive learning.</a> Front Molecular Neuroscience. 6, 27 (2013).</li><li>Apostolopoulou, A. A., Widmann, A., Rohwedder, A., Pfitzenmaier, J. E., Thum, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetitive+associative+olfactory+learning+in+Drosophila+larvae.">Appetitive associative olfactory learning in Drosophila larvae.</a> J Vis Exp. (72), e4334 (2013).</li><li>Tonoki, A., Davis, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aging+impairs+intermediate-term+behavioral+memory+by+disrupting+the+dorsal+paired+medial+neuron+memory+trace.">Aging impairs intermediate-term behavioral memory by disrupting the dorsal paired medial neuron memory trace.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 109, 6319-6324 (2012).</li><li>Yamazaki, D., Horiuchi, J., Nagano, S., Tamura, T., Saitoe, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Drosophila+DCO+mutation+suppresses+age-related+memory+impairment+without+affecting+lifespan.">The Drosophila DCO mutation suppresses age-related memory impairment without affecting lifespan.</a> Nat Neurosci. 10, 478-484 (2007).</li><li>Cavaliere, S., Malik, B. R., Hodge, J. J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=KCNQ+channels+regulate+age-related+memory+impairment.">KCNQ channels regulate age-related memory impairment.</a> PLoS One. 8, e62445 (2013).</li><li>Venken, K. J., Simpson, J. H., Bellen, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+manipulation+of+genes+and+cells+in+the+nervous+system+of+the+fruit+fly.">Genetic manipulation of genes and cells in the nervous system of the fruit fly.</a> Neuron. 72, 202-230 (2011).</li><li>Isabel, G., Pascual, A., Preat, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exclusive+consolidated+memory+phases+in+Drosophila.">Exclusive consolidated memory phases in Drosophila.</a> Science. 304, 1024-1027 (2004).</li><li>Perisse, E., Burke, C., Huetteroth, W., Waddell, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shocking+revelations+and+saccharin+sweetness+in+the+study+of+Drosophila+olfactory+memory.">Shocking revelations and saccharin sweetness in the study of Drosophila olfactory memory.</a> Curr Biol. 23, R752-R763 (2013).</li><li>Tully, T., Preat, T., Bonyton, S. C., Del Vecchio, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+dissection+of+consolidated+memory+in+Drosophila.">Genetic dissection of consolidated memory in Drosophila.</a> Cell. 79, 35-47 (1994).</li><li>Lyons, L. C., Roman, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+modulation+of+short-term+memory+in+Drosophila.">Circadian modulation of short-term memory in Drosophila.</a> Learning and memory. 16, 19-27 (2009).</li><li>Le Glou, E., Seugnet, L., Shaw, P. J., Preat, T., Gouguel, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+modulation+of+consolidated+memory+retrieval+following+sleep+deprivation+in+Drosophila.">Circadian modulation of consolidated memory retrieval following sleep deprivation in Drosophila.</a> Sleep. 35 (10), 1377-1384 (2012).</li><li>Placais, P. Y., Preat, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=To+favour+survival+under+food+shortage,+the+brain+disables+costly+memory.">To favour survival under food shortage, the brain disables costly memory.</a> Science. 339, 440-442 (2012).</li><li>Hirano, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fasting+launches+CRTC+to+faciltate+long-term+memory+formation+in+Drosophila.">Fasting launches CRTC to faciltate long-term memory formation in Drosophila.</a> Science. 339, 443-446 (2012).</li><li>Schroll, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light-induced+activation+of+distinct+modulatory+neurons+triggers+appetitive+or+aversive+learning+in+Drosophila+larvae.">Light-induced activation of distinct modulatory neurons triggers appetitive or aversive learning in Drosophila larvae.</a> Curr Biol. 16, 1741-1747 (2006).</li><li>Claridge-Chang, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Writing+memories+with+light-addressable+reinforcement+circuitry.">Writing memories with light-addressable reinforcement circuitry.</a> Cell. 139, 405-415 (2009).</li><li>Aso, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+dopamine+pathways+induce+aversive+odor+memories+with+different+stability.">Three dopamine pathways induce aversive odor memories with different stability.</a> PLoS Genetics. 8, e1002768 (2012).</li><li>Connolly, J. B., Tully, T., Roberts, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Drosophila: a Practical Approach. , 265-319 (1998).</li><li>Connolly, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Associative+learning+disrupted+by+impaired+Gs+signaling+in+Drosophila+mushroom+bodies.">Associative learning disrupted by impaired Gs signaling in Drosophila mushroom bodies.</a> Science. 274, 2104-2107 (1996).</li><li>Davis, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traces+of+Drosophila+memory.">Traces of Drosophila memory.</a> Neuron. 70, 8-19 (2011).</li><li>Gu, H., O'Dowd, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholinergic+synaptic+transmission+in+adult+Drosophila+kenyon+cells+in+situ.">Cholinergic synaptic transmission in adult Drosophila kenyon cells in situ.</a> J Neurosci. 26, 265-272 (2006).</li><li>Young, J. M., Wessnitzer, J., Armstrong, J. D., Webb, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elemental+and+non-elemental+olfactory+learning+in+Drosophila.">Elemental and non-elemental olfactory learning in Drosophila.</a> Neurobiol Learn Mem. 96, 339-353 (2011).</li><li>Kaun, K. R., Azanchi, R., Maung, Z., Hirsh, J., Heberlein, U. .. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+model+for+alcohol+reward.">Drosophila model for alcohol reward.</a> Nat Neurosci. 14, 612-619 (2011).</li><li>Waddell, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopamine+reveals+neural+circuit+mechanisms+of+fly+memory.">Dopamine reveals neural circuit mechanisms of fly memory.</a> Trends Neurosci. 33, 457-464 (2010).</li></ol>

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Die Drosophila erwachsenen Riech Schock Lern Assay ermöglicht hier vorgestellten Analyse der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen verschiedenen Phasen der Erinnerung, einschließlich Langzeitgedächtnis 15-17. Sowie die Bestimmung der Wirkung von circadianen Rhythmen 18, 19 Schlaf, Ernährung 20,21, Seneszenz 11-13, neurodegenerative Erkrankung, 5 und medikamentöse Behandlungen auf 5,6,19 Speicher. Viele mächtige Ansätze wurden vor kurzem für die funktionelle Bildgebung der neuronalen Schaltkreise, die olfaktorische Gedächtnis in Fliegen 3,4,7,11,16,27 vermitteln entwickelt. Diese optogenetischen Techniken verwenden, die große Repertoire der verschiedenen Promotoren in Drosophila 14,16. Diese Promotoren werden verwendet, um genetisch kodierte Kalzium und cAMP-Reporter in den Speicher Neuronen 16,27 äußern, um die Wirkung von bestimmten Gen-Mutationen auf Erinnerungsspuren zu untersuchen. The Einsatz von Promotoren und bedingte Mutationen bei Erwachsenen ermöglicht die Untersuchung des postEntwicklungs Rolle eines Genprodukts im Speicher 3,4,6,7,13,14. Bildgebung und Verhaltens Ansätze mit licht-und wärmeaktivierte Kanäle zu stimulieren oder zu hemmen verschiedene Neuronen in der Speicherschaltung 11,14,16,22-24 ihrer Funktion weiter aufzuklären kombiniert werden. Außerdem Pilzkörper Neuronen Speicher zugänglich sind Ganzzell Patch-Clamp-Aufnahmen 28 und mathematische und computergestützte Techniken werden eingesetzt, um Drosophila Riech Speicher 29 zu modellieren. Diese experimentellen Fortschritte, kombiniert mit den verschiedenen Formen der hier vorgestellten Assoziativspeicher Protokolle ermöglichen Drosophila verwendet werden, um die molekular und Schaltungsebene Veränderungen in assoziativen Speicher, die in Reaktion auftreten, zu belohnen, Strafe, Motivation, Sucht-Modell werden, Altern und Krankheit 5,6,11-13,16,30-31.

Die hier vorgestellte Methode ist, dass durch Tully und Quinn mit einigen kleinen Modifikationen 1 beschrieben. Der Versuch wird in zwei Phasen durchgeführt: die Fliegen in der ersten Phase ausgebildet und die ausgebildeten Fliegen werden in der zweiten Phase getestet. Während der Ausbildung sind eine Gruppe von Fliegen gleichzeitig Geruch ausgesetzt 1 (CS +) und einen elektrischen Schlag (US) in einem Trainings Röhre. Die Fliegen erhalten dann Geruch 2 (CS -) ohne einen elektrischen Schlag. Diese einzige Paarung von einem bestimmten Geruch mit einem Schock wird als 1-Zyklus-Ausbildung, und die Gerüche, die am häufigsten verwendet werden, sind 4-methylcyclohexanol (MCH) und 3-Octanol (OCT). Ein-Zyklus-Training führt zur Bildung eines labilen Phase des Speichers, der für bis zu 7 Stunden nachgewiesen werden kann; jedoch ist der Speicher in der Regel sofort getestet, um festzustellen, was bezeichnet Lernen, Erwerb oder 2 min Speicher. Speicher gemessen bei 30 min oder 1 h wird als Kurzzeitgedächtnis bezeichnet, während3 Stunden Speicher wird als Halbzeit-Speicher bezeichnet. Die Belichtung von Fliegen zu wiederholende Trainingszyklen mit Lücken zwischen den Trainingszyklen (Abstand Training) führt zu einer konsolidierten Form von Langzeitgedächtnis, das CREB-Transkriptions abhängig ist und dauert bis zu einer Woche. Training ohne Lücken (massierten Ausbildung) führt zur Bildung von Anästhesie-resistenten Speicher (ARM), die ähnlich wie das Langzeitgedächtnis, wird typischerweise nach 5 Zyklen Ausbildung 7,13,15-17,20,21 gemessen 24 Stunden. Mit diesem Ansatz kann die Wirkung verschiedener Gen-Mutationen in diesen verschiedenen Phasen des Speichers bestimmt. Der Promotor getriebene Expression von licht oder temperaturempfindlichen Transgene zu aktivieren oder blockieren die neuronale Aktivität bestimmter Nervenzellen erlaubt es, zu untersuchen, welche Nervenzellen für Speicher Akquisition, Konsolidierung und Wieder 3,4,11,15,16,20 erforderlich sind, 22-24. Speicher bei 1 h wird in der Regel gemessen, wenn das Studium altersbedingten Gedächtnisstörungen, da diese form von Speicher scheint besonders anfällig für die Auswirkungen der Alterung 11-13. Eine vollständige Palette von Verhaltens-und genetischen Kontrollen mit Memory-Experimente durchgeführt, um beispielsweise festzustellen, ob eine Leistung, Mangel wegen eines zentralen Speicher-Defekt oder eine periphere sensorische Defekt, der die Fliege verhindert Erfassung der Schlag oder olfaktorische Stimmung 5 -7, 1 7, 25,26.

<table border="1" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td style="width:189px;height:28px;">Materials</td>
			<td style="width:139px;height:28px;">Source</td>
			<td style="width:116px;height:28px;">Cat. No.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="width:189px;height:20px;">3-Octanol</td>
			<td style="width:139px;height:20px;">Sigma</td>
			<td style="width:116px;height:20px;">218405</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="width:189px;height:20px;">4-Methyl cyclohexanol</td>
			<td style="width:139px;height:20px;">Sigma</td>
			<td style="width:116px;height:20px;">15,309-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="width:189px;height:20px;">Benzaldehyde</td>
			<td style="width:139px;height:20px;">Sigma</td>
			<td style="width:116px;height:20px;">418099</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="width:189px;height:20px;">Mineral Oil</td>
			<td style="width:139px;height:20px;">Fluka</td>
			<td style="width:116px;height:20px;">BP2629-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="width:189px;height:20px;">Hexyl acetate</td>
			<td style="width:139px;height:20px;">Sigma</td>
			<td style="width:116px;height:20px;">108154</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="width:189px;height:20px;">Fructose</td>
			<td style="width:139px;height:20px;">Sigma</td>
			<td style="width:116px;height:20px;">F0127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="width:189px;height:22px;">Agarose</td>
			<td style="width:139px;height:22px;">Bioline</td>
			<td style="width:116px;height:22px;">BIO-41025</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

drosophila adult olfactory shock learning

Drosophila in klassischen Konditionierung Experimente über 40 Jahren verwendet worden, so stark erleichtert das Verständnis des Speichers, einschließlich der Aufklärung der molekularen Mechanismen der kognitiven Erkrankungen 1-7 beteiligt. Lernen und Gedächtnis in Larven, die Wirkung von Neuroentwicklungsgene 8-10 studieren und in Fliegen untersucht werden, um den Beitrag der Erwachsenen Plastizität Gene 1-7 messen. Darüber hinaus ist die kurze Lebensdauer von Drosophila erleichtert die Analyse von Genen der Vermittlung altersbedingten Gedächtnisstörungen 5,11-13. Die Verfügbarkeit von vielen Promotoren, die das Nervensystem zu unterteilen Drosophila macht es möglich zu bestimmen, wann und wo ein Gen von Interesse für normale Speicher sowie Relais verschiedener Aspekte des Verstärkungssignals 3,4,14,16 erforderlich. Studieren Speicher bei erwachsenen Drosophila ermöglicht eine detaillierte Analyse derVerhalten und Komponenten bestehen und eine Messung des Langzeitspeichers 15 -17. Die Länge der erwachsenen Stadium beherbergt längerfristigen genetischen, Verhaltens-, Ernährungs-und pharmakologische Manipulationen des Gedächtnisses, zusätzlich zur Bestimmung der Wirkung des Alterns und neurodegenerativer Erkrankungen auf der Speicher 3-6,11-13,15-21. Klassische Konditionierung wird durch die gleichzeitige Präsentation einer geruchsneutral Cue (bedingten Reiz, CS +) und einer Verstärkung Stimulus, wie zB., Einem elektrischen Schlag oder Saccharose, (unbedingter Reiz, USA), die miteinander durch das Tier assoziiert werden induziert 1,16. Eine zweite bedingten Reiz (CS -) wird anschließend ohne die USA vorgestellt. Während der Testphase werden Drosophila gleichzeitig mit CS + und CS-Gerüche präsentiert. Nachdem die Drosophila Zeit zwischen den Gerüchen wählen vorgesehen, ist die Verteilung der Tiere aufgezeichnet. Dieses Verfahren alTiefs assoziativ aversiven oder appetitive Anlage zuverlässig ohne Vorspannung, die durch die angeborene Vorliebe für eine der beiden Reize konditioniert eingeführt gemessen werden. Verschiedene Kontrollexperimente werden auch durchgeführt, um zu testen, ob alle Genotypen reagieren normalerweise auf Geruch und Verstärkung allein.

Der Leistungsindex (PI) dient als Maß für die Speicher. Tabelle 1 stellt eine repräsentative Berechnung PI. <table border="1" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> MCH gepaart mit Schock </td><td> 3-OCT gepaart mit Schock </td></tr><tr><td> Fliegen vermeiden MCH (in OCT-Rohr) = 80 Fliegen lieber MCH (MCH in Rohr) = 20 PI 1 - (80-20) / 80 + 20) = 0,6 </td><td> Fliegen vermeiden OCT (MCH in Rohr) = 75 Fliegen lieber OCT (OCT Rohr) = 25 PI 2 = (75-25) / (75 + 25) = 0,5 </td></tr><tr><td> PI des Experiments = (0,6 + 0,5) /2=0.55 </td><td></td></tr></tbody></table> Tabelle 1. Ein Vertreter Berechnung des Performance-Index mit anschaulichen Daten. Leistungsindizes für verschiedene Experimente können verglichen werden, um Memory-Effekte aufzuklären. Sobald solchVergleich ist in Figur 3, die die Ergebnisse einer Reihe von Experimenten mit Canton S erwachsenen Fliegen Wildtyp (WT) und mutierten dunce Lern erwachsenen Fliegen 1 ausgeführt enthält gezeigt. Der Mittelwert von 10 PIs vorgesehen ist, wobei die Fehlerbalken repräsentieren die Standardabweichung vom Mittelwert (SEM). Diese Ergebnisse zeigen, dass Narren Fliegen zeigen eine Reduktion in das Lernen im Vergleich zum Wildtyp. <img alt="Figur 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50107/50107fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50107/50107fig1.jpg" /> Abbildung 1. Die erwachsenen Versuchsaufbau. Die Fliegen sind geschult und in einem T-Labyrinth getestet. Die Ausbildung beinhaltet die Präsentation einen Geruch A mit elektrischer Schlag, gefolgt von einem zweiten Geruch B ohne elektrischen Schlag. Nach einer Ruhezeit in der mittleren Kammer die Fliegen mit den beiden Gerüche gleichzeitig präsentiert. Die Fliegen sind gefangenin den beiden Röhren und gesammelt und gezählt, um Lernen / Speicherstände zu erhalten. <img alt="Figur 2" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50107/50107fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50107/50107fig2.jpg" /> Abbildung 2. Die Erwachsenenbildung Protokoll. Die Fliegen werden in zwei Schritten trainiert. Der erste Schritt, wo Fliegen erhalten einen Geruch (CS +), gepaart mit Elektroschock (US) für 60 Sekunden. Im nächsten Schritt erhalten fliegt eine zweite Geruch (CS) ohne elektrischen Schlag. Fliegen werden dann für 90 Sekunden, wonach sie für ihre Wahl zwischen CS und CS + getestet ruhen. <img alt="Fig. 3" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/50107/50107fig3highres.jpg" width="400" /> Abbildung 3. Ein Vertreter Graph, der Dummkopf und Wildtyp Lernen in der Erwachsenen Drosophila. </strong&gt; WT und Narren Fliegen wurden folgende einer Sitzung der Ausbildung geprüft. Narren Fliegen zeigen eine Reduktion in Learning im Vergleich zum WT (n = 10).

Watch this Scientific Journal Video about Drosophila Adult Olfactory Shock Learning at JoVE.com

Drosophila Adult Olfactory Shock Learning

Die Methode, die erwachsenen Drosophila Assoziativspeicher messen beschrieben. Der Test basiert auf der Fähigkeit der Fliege, einen Geruch mit einem negativen Verstärker (elektrischer Schlag) vorgestellt verbinden und dann erinnern diese Informationen zu einem späteren Zeitpunkt, so dass Speicher gemessen werden kann.

Drosophila Erwachsene olfaktorischen Schock Learning

Drosophila have been used in classical conditioning experiments for over 40 years, thus greatly facilitating our understanding of memory, including the ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Drosophila Adult Olfactory Shock Learning

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

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

Assaying Bewegungsapparat, Lernen und Gedächtnis Defizite in Drosophila Modelle von Neurodegeneration

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

Forschung

Neurowissenschaften

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Selektive Viral Transduktion von Adult-geboren olfaktorischen Neuronen für chronische In vivo Optogenetische Stimulation

Local interneurons are continuously regenerated in the olfactory bulb of adult rodents1-3. In this process, called adult neurogenesis, neural stem cells ...

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

Appetitive Associative Olfactory Learning in Drosophila Larvae

Appetitive Assoziative olfaktorischen Lernens in<em&gt; Drosophila</em&gt; Larven

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

Dissection and Immunohistochemistry of Larval, Pupal and Adult Drosophila Retinas

Dissection and Immunohistochemistry of Larval, Pupal and Adult Drosophila Retinas

Dissektion und Immunhistochemie von Larven, Puppen und Erwachsenenbildung<em&gt; Drosophila</em&gt; Netzhäute

The compound eye of Drosophila melanogaster consists of about 750 ommatidia (unit eyes). Each ommatidium is composed of about 20 cells, including ...

Whole Mount Immunolabeling of Olfactory Receptor Neurons in the Drosophila Antenna

Whole Mount Immunolabeling of Olfactory Receptor Neurons in the Drosophila Antenna

Ganze Berge Immunmarkierung der olfaktorischen Rezeptorneuronen in der<em&gt; Drosophila</em&gt; Antennen

Odorant molecules bind to their target receptors in a precise and coordinated manner. Each receptor recognizes a specific signal and relays this ...

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Elektrophysiologische Verfahren zur Aufzeichnung von intrazellulärer Spannung Antworten von<em&gt; Drosophila</em&gt; Fotorezeptoren und Inter auf Lichtreize<em&gt; In Vivo</em

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method ...

Olfactory Behaviors Assayed by Computer Tracking Of Drosophila in a Four-quadrant Olfactometer

Olfactory Behaviors Assayed by Computer Tracking Of Drosophila in a Four-quadrant Olfactometer

Olfaktorischen Behaviors Assayed von Computer-Tracking<em&gt; Drosophila</em&gt; In einem Vier-Quadranten-Olfaktometer

A key challenge in neurobiology is to understand how neural circuits function to guide appropriate animal behaviors. Drosophila melanogaster is an ...

Taste Preference Assay for Adult Drosophila

Taste Preference Assay for Adult Drosophila

Geschmackspräferenz Assay für Erwachsene<em&gt; Drosophila</em

Olfactory and gustatory perception of the environment is vital for animal survival.  The most obvious application of these chemosenses is to be able to ...

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

Drosophila Courtship Conditioning Als Maß für Lernen und Gedächtnis

Many insights into the molecular mechanisms underlying learning and memory have been elucidated through the use of simple behavioral assays in model ...

An Objective and Reproducible Test of Olfactory Learning and Discrimination in Mice

Eine objektive und reproduzierbare Test der olfaktorischen Lern- und Diskriminierung bei Mäusen

Olfaction is the predominant sensory modality in mice and influences many important behaviors, including foraging, predator detection, mating, and ...