Name: drosophila passive avoidance behavior as a new paradigm to study associative aversive learning
Uploaded: 2021-10-15T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Drosophila Passive Avoidance Behavior as a New Paradigm to Study Associative Aversive Learning at JoVE.com

تم دعم هذه الدراسة في أجزاء من قبل المعاهد الوطنية للصحة R15ES029673 (AKM).

1. إعداد جهاز التجنب السلبي
<ol><li>قم بحفر ثقب 4 مم عموديا على سطح جدار أنبوب زراعة البولي بروبيلين سعة 14 مل وعلى بعد 8 مم من قاع الأنبوب. ملاحظة: استخدم مثقابا كهربائيا ومثقاب 5/32 للحصول على أفضل النتائج.</li>
	<li>باستخدام سكين أداة فولاذية ، اقطع الجزء العلوي من أنبوب ثقافة البولي بروب?...

<ol>
	<li>Kandel, E. R., Dudai, Y., Mayford, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+molecular+and+systems+biology+of+memory.">The molecular and systems biology of memory.</a> Cell. 157 (1), 163-186 (2014).</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> Progress in Neurobiology. 76 (5), 328-347 (2005).</li><li>Livingstone, M. S., Sziber, P. P., 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=Loss+of+calcium/calmodulin+responsiveness+in+adenylate+cyclase+of+rutabaga,+a+Drosophila+learning+mutant.">Loss of calcium/calmodulin responsiveness in adenylate cyclase of rutabaga, a Drosophila learning mutant.</a> Cell. 37 (1), 205-215 (1984).</li><li>Quinn, W. G., Sziber, P. P., Booker, R. <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+memory+mutant+amnesiac.">The Drosophila memory mutant amnesiac.</a> Nature. 277 (5693), 212-214 (1979).</li><li>Dudai, Y., Jan, Y. N., Byers, D., Quinn, W. G., Benzer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=dunce,+a+mutant+of+Drosophila+deficient+in+learning.">dunce, a mutant of Drosophila deficient in learning.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 73 (5), 1684-1688 (1976).</li><li>Busto, G. U., Cervantes-Sandoval, I., 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=Olfactory+learning+in+Drosophila.">Olfactory learning in Drosophila.</a> Physiology. 25 (6), 338-346 (2010).</li><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: Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 157 (2), 263-277 (1985).</li><li>Wright, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+the+techniques+used+in+studying+associative+olfactory+learning+and+memory+in+adult+Drosophila+in+vivo:+A+historical+and+technical+perspective.">Evolution of the techniques used in studying associative olfactory learning and memory in adult Drosophila in vivo: A historical and technical perspective.</a> Invertebrate Neuroscience. 14 (1), 1-11 (2014).</li><li>Vogt, K., Yarali, A., Tanimoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversing+stimulus+timing+in+visual+conditioning+leads+to+memories+with+opposite+valence+in+Drosophila.">Reversing stimulus timing in visual conditioning leads to memories with opposite valence in Drosophila.</a> PloS One. 10 (10), 0139797 (2015).</li><li>Koemans, T. S., 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=Drosophila+courtship+conditioning+as+a+measure+of+learning+and+memory.">Drosophila courtship conditioning as a measure of learning and memory.</a> Journal of Visualized Experiments. (124), e55808 (2017).</li><li>Ali, Y. O., Escala, W., Ruan, K., Zhai, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assaying+locomotor,+learning,+and+memory+deficits+in+Drosophila+models+of+neurodegeneration.">Assaying locomotor, learning, and memory deficits in Drosophila models of neurodegeneration.</a> Journal of Visualized Experiments. (49), e2504 (2011).</li><li>Bozler, J., 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=A+systems+level+approach+to+temporal+expression+dynamics+in+Drosophila+reveals+clusters+of+long+term+memory+genes.">A systems level approach to temporal expression dynamics in Drosophila reveals clusters of long term memory genes.</a> Plos Genetics. 13 (10), 1007054 (2017).</li><li>Atucha, E., Roozendaal, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+inhibitory+avoidance+discrimination+task+to+investigate+accuracy+of+memory.">The inhibitory avoidance discrimination task to investigate accuracy of memory.</a> Frontiers in Behavioral Neuroscience. 9, 60 (2015).</li><li>Thiels, E., Hoffman, E. K., Gorin, M. 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+reliable+behavioral+assay+for+the+assessment+of+sustained+photophobia+in+mice.">A reliable behavioral assay for the assessment of sustained photophobia in mice.</a> Current Eye Research. 33 (5), 483-491 (2008).</li><li>Detrait, E. R., Hanon, E., Dardenne, B., Lamberty, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+inhibitory+avoidance+test+optimized+for+discovery+of+cognitive+enhancers.">The inhibitory avoidance test optimized for discovery of cognitive enhancers.</a> Behavior Research Methods. 41 (3), 805-811 (2009).</li><li>Piper, M. D. W., Partridge, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+as+a+model+for+ageing.">Drosophila as a model for ageing.</a> Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Basis of Disease. 1864 (9), 2707-2717 (2018).</li><li>Chalmers, J., 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=A+multicomponent+screen+for+feeding+behaviour+and+nutritional+status+in+Drosophila+to+interrogate+mammalian+appetite-related+genes.">A multicomponent screen for feeding behaviour and nutritional status in Drosophila to interrogate mammalian appetite-related genes.</a> Molecular Metabolism. 43, 101127 (2021).</li><li>Gargano, J. W., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+iterative+negative+geotaxis+(RING):+a+new+method+for+assessing+age-related+locomotor+decline+in+Drosophila.">Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila.</a> Experimental Gerontology. 40 (5), 386-395 (2005).</li><li>Yang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+homemade+tools+to+handle+fruit+flies-Drosophila+melanogaster.">Simple homemade tools to handle fruit flies-Drosophila melanogaster.</a> Journal of Visualized Experiments. (149), e59613 (2019).</li><li>Barradale, F., Sinha, K., Lebestky, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+Drosophila+grooming+behavior.">Quantification of Drosophila grooming behavior.</a> Journal of Visualized Experiments. (125), e55231 (2017).</li><li>Denmark, 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=The+effects+of+chronic+social+defeat+stress+on+mouse+self-grooming+behavior+and+its+patterning.">The effects of chronic social defeat stress on mouse self-grooming behavior and its patterning.</a> Behavioural Brain Research. 208 (2), 553-559 (2010).</li><li>Kalueff, A. V., 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=Neurobiology+of+rodent+self-grooming+and+its+value+for+translational+neuroscience.">Neurobiology of rodent self-grooming and its value for translational neuroscience.</a> Nature Reviews: Neuroscience. 17 (1), 45-59 (2016).</li><li>Motulsky, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Intuitive biostatistics: A nonmathematical guide to statistical thinking. Fourth edition. , (2018).</li><li>Qiao, B., Li, C., Allen, V. W., Shirasu-Hiza, M., Syed, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+analysis+of+long-term+grooming+behavior+in+Drosophila+using+a+k-nearest+neighbors+classifier.">Automated analysis of long-term grooming behavior in Drosophila using a k-nearest neighbors classifier.</a> Elife. 7, 34497 (2018).</li><li>Mu, M. D., 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=A+limbic+circuitry+involved+in+emotional+stress-induced+grooming.">A limbic circuitry involved in emotional stress-induced grooming.</a> Nature Communications. 11 (1), 2261 (2020).</li><li>Song, C., Berridge, K. C., Kalueff, 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=Stressing'+rodent+self-grooming+for+neuroscience+research.">Stressing' rodent self-grooming for neuroscience research.</a> Nature Reviews: Neuroscience. 17 (9), 591 (2016).</li><li>Wang, C., Chan, J. S., Ren, L., Yan, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obesity+reduces+cognitive+and+motor+functions+across+the+lifespan.">Obesity reduces cognitive and motor functions across the lifespan.</a> Neural Plasticity. 2016, 2473081 (2016).</li><li>Lewis, A. R., Singh, S., Youssef, F. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cafeteria-diet+induced+obesity+results+in+impaired+cognitive+functioning+in+a+rodent+model.">Cafeteria-diet induced obesity results in impaired cognitive functioning in a rodent model.</a> Heliyon. 5 (3), 01412 (2019).</li><li>Yohn, S. E., Galbraith, J., Calipari, E. S., Conn, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shared+behavioral+and+neurocircuitry+disruptions+in+drug+addiction,+obesity,+and+binge+eating+disorder:+Focus+on+Group+I+mGluRs+in+the+mesolimbic+dopamine+pathway.">Shared behavioral and neurocircuitry disruptions in drug addiction, obesity, and binge eating disorder: Focus on Group I mGluRs in the mesolimbic dopamine pathway.</a> ACS Chemical Neuroscience. 10 (5), 2125-2143 (2019).</li><li>Lopez-Taboada, I., Gonzalez-Pardo, H., Conejo, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Western+Diet:+Implications+for+brain+function+and+behavior.">Western Diet: Implications for brain function and behavior.</a> Frontiers in Psychololgy. 11, 564413 (2020).</li><li>Murashov, A. K., 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=Preference+and+detrimental+effects+of+high+fat,+sugar,+and+salt+diet+in+wild-caught+Drosophila+simulans+are+reversed+by+flight+exercise.">Preference and detrimental effects of high fat, sugar, and salt diet in wild-caught Drosophila simulans are reversed by flight exercise.</a> FASEB Bioadvances. 3 (1), 49-64 (2021).</li><li>Krypotos, A. M., Effting, M., Kindt, M., Beckers, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Avoidance+learning:+A+review+of+theoretical+models+and+recent+developments.">Avoidance learning: A review of theoretical models and recent developments.</a> Frontiers in Behavioral Neuroscience. 9, 189 (2015).</li><li>Binder, M. D., Hirokawa, N., Windhorst, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Encyclopedia of Neuroscience. , 3093 (2009).</li><li>Mery, F., Belay, A. T., So, A. K., Sokolowski, M. B., Kawecki, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+polymorphism+affecting+learning+and+memory+in+Drosophila.">Natural polymorphism affecting learning and memory in Drosophila.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104 (32), 13051-13055 (2007).</li><li>Tan, Y., Yu, D., Pletting, J., 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=Gilgamesh+is+required+for+rutabaga-independent+olfactory+learning+in+Drosophila.">Gilgamesh is required for rutabaga-independent olfactory learning in Drosophila.</a> Neuron. 67 (5), 810-820 (2010).</li><li>&#214;gren, S. O., Stiedl, O., Stolerman, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Encyclopedia of Psychopharmacology. , 960-967 (2010).</li></ol>

تجنب المحفزات المهددة هو سمة حاسمة من سمات السلوك التكيفي في مختلف الأنواع من C. الأناقة إلى الإنسان32. إجراءات التعلم التجنبي التي تنطوي عادة على الهروب من حدث متردد، هي مهام سلوكية شائعة الاستخدام للتحقيق في عمليات التعلم والذاكرة في القوارض المختبرية13 منذ...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/63163">Drosophila Passive Avoidance Behavior as a New Paradigm to Study Associative Aversive Learning</a>. The Representative Results and Discussion&#160;sections were&#160;updated.
In the Representative Results, the legend for Figure 5 was updated from:
Figure 5: Comparison of passive avoidance and grooming behavior in D. simulans males and females. (A)&#160;Average latency (s) per trial. The graph shows no statistically significant differences between males and females in the latencies. (B) An average number of received shocks per trial. The graph shows no statistically significant differences between males and females in the number of received shocks. (C) The total duration of grooming bouts in trials 1-3. While there were no statistically significant differences between males and females, the female flies showed a considerable increase in grooming behavior during trials 2 and 3 compared to trial 1. Abbreviations: *- P&#60;0.05. One-way ANOVA with Tukey&#39;s multiple comparisons test.
to:
Figure 5: Comparison of passive avoidance and grooming behavior in D. simulans males and females. (A)&#160;Average latency (s) per trial. The graph shows no statistically significant differences between males and females in the latencies. (B) An average number of received shocks per trial. The graph shows no statistically significant differences between males and females in the number of received shocks. (C) The total duration of grooming bouts in trials 1-3. While there were no statistically significant differences between males and females, the female flies showed a considerable decrease in grooming behavior during trials 2 and 3 compared to trial 1. Abbreviations: *- P&#60;0.05. One-way ANOVA with Tukey&#39;s multiple comparisons test.
In the Discussion, the third paragraph&#160;was updated from:
The assay worked equally well in D. melanogaster and D. simulans male and female flies, demonstrating that the paradigm could be adapted to different D. species. The changes in fly behavior characterized by increased latencies and decreased number of shocks were statistically significant in the second trial and would strengthen with subsequent trials. Interestingly, if na&#239;ve flies were habituated to the apparatus without electric shock, they would enter the upper compartment a little faster on the second and the third trials. However, the decrease in latencies was not statistically significant (data not shown). No statistically significant differences were observed between sexes, although female flies had somewhat longer latencies and received slightly more shocks. This difference could be due to a combination of factors, including females&#39; failure to associate the shock with the upper compartment, a stronger geotaxis, or possibly because females are slightly larger and slower than males. The total duration of grooming bouts was significantly higher in the second and third trials in female flies, which draws a parallel between D. and rodent anxiety-like behaviors26.
to:
The assay worked equally well in D. melanogaster and D. simulans male and female flies, demonstrating that the paradigm could be adapted to different D. species. The changes in fly behavior characterized by increased latencies and decreased number of shocks were statistically significant in the second trial and would strengthen with subsequent trials. Interestingly, if na&#239;ve flies were habituated to the apparatus without electric shock, they would enter the upper compartment a little faster on the second and the third trials. However, the decrease in latencies was not statistically significant (data not shown). No statistically significant differences were observed between sexes, although female flies had somewhat longer latencies and received slightly more shocks. This difference could be due to a combination of factors, including females&#39; failure to associate the shock with the upper compartment, a stronger geotaxis, or possibly because females are slightly larger and slower than males. The total duration of grooming bouts was significantly lower&#160;in the second and third trials in female flies, which draws a parallel between D. and rodent anxiety-like behaviors26.

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/63163">Drosophila Passive Avoidance Behavior as a New Paradigm to Study Associative Aversive Learning</a>. The Representative Results and Discussion&#160;sections were&#160;updated.

Erratum: Drosophila Passive Avoidance Behavior as a New Paradigm to Study Associative Aversive Learning

التعلم والذاكرة هما آلية تكيف قديمة تطوريا مع البيئة، محفوظة من ذبابة الفاكهة (D.) إلى الإنسان1. ذبابة الفاكهة هي كائن حي نموذجي قوي لدراسة المبادئ الأساسية للتعلم والذاكرة لأنها توفر مجموعة واسعة من الأدوات الوراثية القوية لتشريح الآليات الجزيئية الجوهرية2. استفادت دراسات الفحص الجيني الرائدة، التي حددت جينات روتاباغا3 وفقدان الذاكرة4 ودانس5 الحاسمة للتعلم والذاكرة2، من التكييف الشمي حيث يعتمد ذباب الفاكهة على حاسة الشم الشديدة للعثور على الطعام والزملاء المحتملين وتجنب الحيوانات المفترسة6.
أصبح التكييف الشمي نموذجا شائعا لدراسة آلية التعلم والذاكرة ، وذلك بفضل إدخال متاهة T الشمية بواسطة Tully و Quinn7,8. وفي وقت لاحق، تم اقتراح طرق أخرى لقياس أنواع مختلفة من التعلم والذاكرة، بما في ذلك التكييف البصري9، وتكييف الخطوبة10، وفحص قمع التاكسي الضوئي الكاره11، وتكييف التعرض للزنبور12. ومع ذلك ، فإن معظم هذه الفحوصات لها إعداد معقد يجب أن يكون مصمما خصيصا في ورشة عمل جامعية أو يتم شراؤه من خلال بائع. يعتمد النموذج الموصوف هنا على فحص سلوكي بسيط لدراسة التعلم الترابطي الكاره في الذباب الذي يمكن تجميعه بسهولة مع عدد قليل من اللوازم المتاحة.
النموذج الموصوف يعادل سلوك التجنب السلبي (أو المثبط) في الفئران والجرذان المختبرية حيث تتعلم الحيوانات تجنب المقصورة التي سبق أن تلقت فيها صدمة كهربائية في القدم13. في murids ، يعتمد الإجراء على تجنبهم الفطري للضوء الساطع وتفضيلهم للمناطق المظلمة14. في التجربة الأولى ، يتم وضع الحيوان في المقصورة الساطعة ، حيث يخرج الحيوان بسرعة ، ويخطو إلى حجرة مظلمة ، حيث يتم تسليم صدمة قدم كهربائية. عادة ما تكون تجربة واحدة كافية لتشكيل ذاكرة صلبة طويلة المدى ، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في زمن الوصول بعد 24 ساعة. ثم يستخدم الكمون كمؤشر لقدرة الحيوان على تذكر الارتباط بين الحافز الكاره والبيئة المحددة15.
يصف هذا العمل إجراء مماثلا باستخدام D. كنظام نموذجي يوفر العديد من المزايا على نماذج القوارض بما في ذلك الفعالية من حيث التكلفة ، وحجم العينة الأكبر ، وغياب الرقابة التنظيمية ، والوصول إلى الأدوات الوراثية القوية16,17. ويستند هذا الإجراء إلى سلوك التاكسي الجغرافي السلبي، والذي يتجلى في رغبة الذباب في الصعود عند وضعه على سطح عمودي18. يتكون الإعداد من غرفتين عموديتين. في التجربة الأولى ، يتم وضع ذبابة الفاكهة في حجرة سفلية. من هناك ، عادة ما يخرج في غضون 3-15 ثانية ، ويخطو إلى المقصورة العلوية حيث يتلقى صدمة كهربائية. خلال تجربة 1 دقيقة ، قد يعود بعض الذباب أحيانا إلى المقصورة العلوية ، مما يؤدي إلى صدمة كهربائية إضافية. خلال مرحلة الاختبار ، بعد 24 ساعة ، يتم زيادة الكمون بشكل كبير. في الوقت نفسه ، يتم تقليل عدد الصدمات مقارنة باليوم الأول مما يشير إلى أن الذباب شكل ذاكرة ترابطية مترددة حول المقصورة العلوية. ثم يتم استخدام الكمون وعدد الصدمات ومدة وتواتر نوبات الاستمالة لتحليل سلوك الحيوان والقدرة على تشكيل وتذكر الارتباط بين الحافز المزعج والبيئة المحددة. تكشف النتائج التمثيلية أن التعرض للنظام الغذائي الغربي (WD) يضعف بشكل كبير سلوك التجنب السلبي لدى ذكور الذباب ، مما يشير إلى أن WD يؤثر بشكل عميق على سلوك الذبابة وإدراكها. على العكس من ذلك ، خفف تمرين الطيران من التأثير السلبي ل WD ، مما أدى إلى تحسين سلوك التجنب السلبي.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bloomington Formulation diet</td>
			<td>Nutri-Fly</td>
			<td>&#160;66-112</td>
			<td>Available from Genesee Scientific Inc., San Diego, CA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1000 &#181;L Blue tip</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>NC9546243</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>17 x 100 mm 14 mL polypropylene culture tube</td>
			<td>VWR</td>
			<td>&#160;60818-689</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aduino-based Automatic Kontrol Module</td>
			<td>In-house</td>
			<td>AKM-007</td>
			<td>This unit is optional. Complete description, schematics, wiring diagram and a code are provided at the ECU Digital Market - https://digitalmarket.ecu.edu/akmmodule</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dual-Display 2-Channel&#160; Digital Clock/Timer</td>
			<td>Digi-Sense</td>
			<td>AO-94440-10</td>
			<td>https://www.amazon.com/Cole-Parmer-AO-94440-10-Dual-Display-2-Channel-Jumbo-Digit/dp/B00PR0809G/ref=sr_1_5?dchild=1&#38;keywords=Dual-Display+timer+jumbo&#38;qid=1627660660&#38;sr= 
			8-5#customerReviews</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electronic Finger Counter</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>https://www.amazon.com/gp/product/B01M8IRK6F/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&#38;psc=1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fisherbrand Sparkleen 1 Detergent</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>04-320-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fly mouth aspirator</td>
			<td>In-house</td>
			<td></td>
			<td>Prepared as described in reference 19.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grass S88 stimulator</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Could be replaced with any stimulator which can provide described parameters</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kim-wipes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>06-666</td>
			<td>Kimberly-Clark Professional 34120</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal block for fly immobilization</td>
			<td>In-house</td>
			<td></td>
			<td>4 x 13 x 23.5cm aluminum block</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nutiva USDA Certified Organic, non-GMO, Red Palm Oil</td>
			<td>Nutiva</td>
			<td>N/A</td>
			<td>https://www.amazon.com/Nutiva-Certified-Cold-Filtered-Unrefined-Ecuadorian/dp/B00JJ1E83G/ref=sxts_rp_s1_0?cv_ct_cx=Nutiva+USDA+Certified+Organic%2C+non-GMO%2C+Red+Palm+Oil&#38;dchild=1&#38;keywords=Nutiva+USDA+Certified+Organic%2C+non-GMO%2C+Red+Palm+Oil&#38;pd_rd_i=B00JJ1E83G&#38;pd_ 
			rd_r=f35e9d2f-afe4-44b6-afc2-1c9cd705be18&#38;pd_rd_w= 
			R3Zb4&#38;pd_rd_wg=eUv1m&#38;pf_rd_ 
			p=c6bde456-f877-4246-800f-44405f638777&#38;pf 
			_rd_r=M94N11RC7NH333EMJ66Y 
			&#38;psc=1&#38;qid=1627661533&#38;sr=1-1-f0029781-b79b-4b60-9cb0-eeda4dea34d6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shock tube</td>
			<td>CelExplorer</td>
			<td>TMA-201</td>
			<td>https://www.celexplorer.com/product_detail.asp?id=217&#38;MainType=110&#38;SubType=8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stopwatch</td>
			<td>Accusplit</td>
			<td>A601XLN</td>
			<td>https://www.amazon.com/gp/product/B0007ZGZYI/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&#38;psc=1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transparent vinyl tubing (3/4&#8221; OD, 5/8&#8221; ID)</td>
			<td>Lowes</td>
			<td></td>
			<td>Avaiable from Lowes</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

drosophila passive avoidance behavior as a new paradigm to study associative aversive learning

يصف هذا البروتوكول نموذجا جديدا لتحليل التعلم الترابطي المتردد في الذباب البالغ (ذبابة الفاكهة الميلانوغاستر). يشبه هذا النموذج سلوك التجنب السلبي في القوارض المختبرية التي تتعلم فيها الحيوانات تجنب المقصورة التي تلقت فيها سابقا صدمة كهربائية. يستفيد الفحص من التاكسي الجغرافي السلبي في الذباب ، والذي يتجلى كرغبة في الصعود عند وضعها على سطح عمودي. يتكون الإعداد من مقصورات علوية وسفلية موجهة رأسيا. في التجربة الأولى ، يتم وضع ذبابة في حجرة سفلية حيث تخرج عادة في غضون 3-15 ثانية ، وتخطو إلى المقصورة العلوية حيث تتلقى صدمة كهربائية. خلال التجربة الثانية ، بعد 24 ساعة ، زاد الكمون بشكل كبير. في الوقت نفسه ، انخفض عدد الصدمات مقارنة بالتجربة الأولى ، مما يشير إلى أن الذباب شكل ذاكرة طويلة المدى حول المقصورة العلوية. يمكن إجراء تسجيلات زمن الوصول وعدد الصدمات باستخدام عداد حصيلة وساعة توقيت أو باستخدام جهاز بسيط يعتمد على Arduino. لتوضيح كيفية استخدام الفحص ، تم وصف سلوك التجنب السلبي ل D. melanogaster و D. simulans الذكور والإناث هنا. كشفت المقارنة بين زمن الوصول وعدد الصدمات أن كلا من ذباب D. melanogaster و D. simulans تعلم بكفاءة سلوك التجنب السلبي. ولم يلاحظ وجود فروق إحصائية بين ذكور وإناث الذباب. ومع ذلك ، كان الذكور أسرع قليلا أثناء دخول المقصورة العلوية في التجربة الأولى ، في حين تلقت الإناث عددا أكبر قليلا من الصدمات في كل تجربة استبقاء. النظام الغذائي الغربي (WD) أضعف بشكل كبير التعلم والذاكرة في الذباب الذكور في حين أن ممارسة الطيران موازنة هذا التأثير. إذا أخذنا سلوك التجنب السلبي في الذباب معا ، فإنه يوفر فحصا بسيطا وقابلا للتكرار يمكن استخدامه لدراسة الآليات الأساسية للتعلم والذاكرة.

تمت دراسة التجنب السلبي في D. melanogaster (Canton-S) و D. المحاكيات. قارنت التجارب زمن الوصول وعدد الصدمات المستلمة بين التجارب المتتالية. في البداية ، أجريت التجارب مع ذباب D. melanogaster الذكور البالغ من العمر 3-4 أيام. تم الحفاظ على الذباب على النظام الغذائي القياسي بلومنغتون صياغة في ?...

Watch this Scientific Journal Video about Drosophila Passive Avoidance Behavior as a New Paradigm to Study Associative Aversive Learning at JoVE.com

Drosophila Passive Avoidance Behavior as a New Paradigm to Study Associative Aversive Learning

يصف هذا العمل نموذجا سلوكيا بسيطا يسمح بتحليل التعلم الترابطي المتردد في ذباب الفاكهة البالغ. تعتمد هذه الطريقة على قمع سلوك التاكسي الجغرافي السلبي الفطري بسبب الارتباط المتشكل بين سياق بيئي معين وصدمة كهربائية.

ذبابة الفاكهة سلوك التجنب السلبي كنموذج جديد لدراسة التعلم الترابطي المتردد

This protocol describes a new paradigm for analyzing aversive associative learning in adult flies (Drosophila melanogaster). The paradigm is analogous to ...

يصف هذا البروتوكول فحصا سلوكيا بسيطا يسمح بدراسة التعلم الترابطي الضار وتوحيد الذاكرة في الذباب، بما في ذلك آثار تفاعلات البيئة الجينية. الفحص المعروض هنا هو إجراء بسيط وقابل للتكرار وفعال من حيث التكلفة لدراسة آليات الذاكرة التي يمكن تجميعها بسهولة مع عدد قليل من اللوازم المتاحة. يمكن أن يوفر هذا الفحص نظرة ثاقبة على الآليات الأساسية الكامنة وراء ضعف التعلم والذاكرة الناتجة عن مختلف التلاعب الوراثي والدوائي والغذائي.سيكون من بين إظهار هذا الإجراء مورغان تيدر وستيفن برادلي ، وهما طالبان جامعيان من مختبري. للبدء ، قم بحفر ثقب أربعة ملليمترات عموديا حوالي أربعة ملليمترات من الأسفل داخل أنبوب ثقافة البولي بروبيلين 14 ملليلتر. قم بإزالة الجزء العلوي من أنبوب الاستزراع لعمل جزء سفلي بطول 45 ملم يستخدم كمقصورة سفلية.اقطع الجزء العلوي من طرف ماصة 1000 ميكرولتر لإنشاء جزء 12 ملم. أدخل الشظية في فتحة أربعة ملليمترات من أنبوب الاستزراع كرصيف تحميل لنقل الذباب. اقطع قطعة 15 ملم من أنابيب الفينيل الشفافة وأدخل المقصورة السفلية والعلوية من طرفيها المتقابلين في الأنبوب.قم بتوصيل التجميع عموديا باستخدام مشبك قابل للتعديل ذو شقين. حدد موقع المقصورة العلوية المتصلة عموديا بأنابيب الصدمة. قم بتوصيل أنابيب الصدمة بمحفز كهربائي لتوليد صدمات كهربائية.باستخدام كتلة باردة من الجليد ، قم بشل حركة الذباب البالغ من العمر ثلاثة إلى أربعة أيام ونقله إلى قوارير منفصلة مع الطعام قبل 24 ساعة من التجربة. قم بتعيين رمز لجميع القوارير كما هو موضح في المخطوطة النصية. تمتص بلطف ذبابة واحدة في شفاط الفم عن طريق سحب الهواء.قم بإيداع الذبابة عن طريق النفخ الخفيف في رصيف التحميل وابدأ على الفور مؤقت وساعة توقيت لمدة دقيقة واحدة. قم بتشغيل المحفز وتوصيل صدمة كهربائية عندما تدخل الذبابة أنبوب الصدمة. اضغط على ساعة الإيقاف لتسجيل زمن الوصول الأول.إذا عادت الذبابة إلى أنبوب الصدمة ، فقم بتوصيل صدمات إضافية. باستخدام حصيلة أو عداد يستند إلى Arduino ، سجل عدد الصدمات خلال تجربة مدتها دقيقة واحدة. انقل الذبابة برفق مرة أخرى إلى القارورة في نهاية تجربة مدتها دقيقة واحدة.سجل زمن الوصول وعدد الصدمات المستلمة وأي تغيير ملحوظ في السلوك. باستخدام 70٪ من الإيثانول ، قم بتنظيف المقصورة السفلية والصدمات. يمسح بمنديل تنظيف خال من الوبر ويجففه باستخدام مجفف شعر.كرر التجربة مع الذبابة التالية. نظف المقصورة السفلية بالماء والمنظفات عديمة الرائحة بعد الانتهاء من التجربة. باستخدام 70٪ من الإيثانول ، امسح المقصورة السفلية والصدمة وجففها بالهواء طوال الليل.من خلال تكرار العملية المذكورة أعلاه بعد 24 ساعة ، قم بإجراء تجربة ثانية. في تسلسل مماثل ، اختبر الذباب. بعد إجراء فحص التجنب السلبي في ذباب ذبابة الفاكهة الميلانوغاستر الذكور ، أظهرت النتائج أن الكمون يزداد ، وينخفض عدد الصدمات ، مما يدل على أن الذباب تعلم الارتباط بين المقصورة العلوية والصدمة الكهربائية.كشف توزيع التردد أن معظم الذباب يدخل المقصورة العلوية ويتلقى صدمة واحدة إلى ثلاث صدمات في التجربة الأولى. بحلول التجربة الرابعة ، لا يدخل معظم الذباب المقصورة العلوية ولا يتلقى أي صدمات. في التجارب اللاحقة ، تم تقليل مدة التجربة إلى دقيقة واحدة لأن توزيع التردد لوقت الاستجابة أظهر بوضوح أنه إذا لم تدخل الذبابة المقصورة العلوية في غضون 60 ثانية في التجربة الأولى ، فإنها عادة لا تدخل على الإطلاق.تكررت تجارب فحص التجنب السلبي في ذبابة الفاكهة المحاكية الذكور والإناث. وقد أظهرت النتائج أن الذباب كان فعالا في تعلم سلوك التجنب السلبي كما يتضح من التغيرات في التوزيع الترددي لوقت الاستجابة والصدمات في الذباب الذكور والإناث. ولم تكشف المقارنة بين زمن الوصول وعدد الصدمات بين الذكور والإناث عن أي فروق ذات دلالة إحصائية.ومع ذلك ، تلقت إناث الذباب صدمات أكثر قليلا في كل تجربة. كشف تحليل نوبات الاستمالة في التجربتين الثانية والثالثة أن المدة الإجمالية للاستمالة تنخفض بشكل كبير في الذباب الإناث من التجربة الأولى إلى التجربة الثالثة. هذا يشير إلى أن الذباب يعاني من الإجهاد السلوكي الذي يوازي السلوكيات الشبيهة بالقلق من القوارض.تظهر المقارنة بين آثار النظام الغذائي الغربي وممارسة الطيران على سلوك التجنب السلبي أن النظام الغذائي الغربي يقلل من الكمون ويزيد من عدد الصدمات التي تشير إلى أن النظام الغذائي الغربي يضعف التعلم الترابطي الكاره في الذباب. على العكس من ذلك ، خففت ممارسة الطيران من التأثير السلبي للنظام الغذائي الغربي. عند محاولة هذا الإجراء ، تذكر عدم الضغط على الذباب.الذباب المجهد إما أن يدخل المقصورة العلوية بسرعة كبيرة أو لن يدخل على الإطلاق. يجب إجراء جميع التجارب في ظل نفس الظروف البيئية وفي نفس الوقت من اليوم. تمنح هذه التقنية الباحثين فحصا بسيطا جديدا يمكن استخدامه لتشريح الآليات الجوهرية للتعلم وتوحيد الذاكرة في الذباب.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Introduction to Psychology

Behavior

Unit 1

Drosophila Passive Avoidance Behavior as a New Paradigm to Study Associative Aversive Learning

Learning

SCIENTISTS IN ACTION

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

المهام التطابق Crossmodal كوسيلة للحصول على قياس الهدف السلوكي في المطاط اليد بارادايم الوهم

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

A Cognitive Paradigm to Investigate Interference in Working Memory by Distractions and Interruptions

A المعرفي بارادايم المعنية بالتحقيق في التدخل في الذاكرة العاملة التي كتبها الانحرافات والانقطاعات

Goal-directed behavior is often impaired by interference from the external environment, either in the form of distraction by irrelevant information that ...

How to Study Placebo Responses in Motion Sickness with a Rotation Chair Paradigm in Healthy Participants

كيفية دراسة الردود همي في دوار الحركة مع دوران كرسي بارادايم في المشاركون صحي

Placebo responses occur in every medical intervention when patients or participants expect to receive an effective treatment to relieve symptoms. However, ...

Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning

جنبا إلى جنب المكوك بوكس ​​التدريب مع الكهربية اللحاء تسجيل وتحفيز كأداة لدراسة الإدراك والتعلم

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the ...

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

تحفيز العصب المبهم كأداة للحث على اللدونة في مسارات ذات الصلة من أجل التعلم الانقراض

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies

Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies

استخدام Toolchain الرسوم المتحركة فيشسيم للتحقيق في سلوك الأسماك: دراسة حالة عن رفيقه-خيار النسخ في مليس سيلفين

Over the last decade, employing computer animations for animal behavior research has increased due to its ability to non-invasively manipulate the ...

Using the Visual World Paradigm to Study Sentence Comprehension in Mandarin-Speaking Children with Autism

باستخدام نموذج العالم المرئي لدراسة الجملة الفهم في الناطقة بالفصحى الأطفال الذين يعانون من التوحد

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is ...

A Methodology for Capturing Joint Visual Attention Using Mobile Eye-Trackers

منهجيه للتقاط الانتباه البصري المشترك باستخدام متتبع العين المتنقل

With the advent of new technological advances, it is possible to study social interactions at a microlevel with unprecedented accuracy. High frequency ...

Experimental Paradigm for Measuring the Effect of Induced Emotion on Grammar Learning

نموذج تجريبي لقياس تأثير العاطفة المستحثة على التعلم النحوي

Previous studies have found that emotion has significant influence on the learning of foreign language vocabulary and textual comprehension. However, ...

A Novel Pavlovian Fear Conditioning Paradigm to Study Freezing and Flight Behavior

رواية بافلوفيان الخوف تكييف نموذج لدراسة تجميد وسلوك الطيران

Fear- and anxiety-related behaviors significantly contribute to an organism&#8217;s survival. However, exaggerated defensive responses to perceived threat ...