مشهي التعلم النقابي في الشم

الهدف من هذا الإجراء هو تحليل وظائف الدماغ العليا. في نموذج بسيط، يرسِ يرقات DFA من خلال الشهية، والتعلم الشمي الترابطي. يتم تحقيق ذلك من خلال جمع 30 يرقات في الطور الثالث تتغذى من قارورة غذاء أولاً.

بعد ذلك، يتم تدريب اليرقات لمدة خمس دقائق على طبق بتري باستخدام الفركتوز كمكافأة، مع وضع حاوية رائحة على كل جانب تحتوي على octal كمحفز شمّي. ثم تُنفذ مرحلة تدريب ثانية لمدة خمس دقائق على طبق بدون مكافأة الفركتوز، ومع وجود حاويات رائحة على كل جانب تحتوي على Amal acetate. وبعد تكرار مرحلتي التدريب مرتين، تُعرّض اليرقات لحاويات الرائحة على جوانب متقابلة لمدة خمس دقائق في اختبار بدون مكافأة.

وفي نهاية المطاف، يشير تفضيل الرائحة النسبي لرائحة واحدة مقابل أسيتات الأميل إلى أن يرقات الدروسوفيلا يمكنها تكوين ارتباط بين المحفزات الشمية ومكافأة السكر، ويمكن استخدام ذلك لدراسة التعلم الارتباطي في نظام مرن وراثياً. إن هذه الطريقة، وبالاقتران مع التداخل الجيني في الوظيفة العصبية، يمكن أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية في مجال التعلم والذاكرة، مثل ما هي الخلايا العصبية التي تعطي إشارة المكافأة، أو ما هي الخلايا العصبية الضرورية أو الكافية لاكتساب أو استرجاع ذاكرة متكررة؟ وسيكون توضيح هذا الإجراء مفيداً في مرحلة ما بعد الجراحة.

قام طالب دكتوراه من مختبري أولاً بتجهيز أطباق Petri تحتوي على 2.5% aros بدون فركتوز. ولتجهيز أطباق الفركتوز، يتم إضافة الفركتوز إلى الـ aros المذاب ثم صبّه في الطبق. بعد ذلك، يتم وضع علامة على كل طبق من هذه الأطباق برمز مختلف لتعمية التجربة بالنسبة للباحث.

يعتبر الطبق الذي يحتوي على الفركتوز هو مكافأة التكييف، بينما يمثل الطبق الفارغ عدم وجود مكافأة. وبالنسبة لمثيرات التكييف، قم بتحضير ما مجموعه ثلاث حاويات روائح مخصصة من التفلون تحتوي على 10 µL من مادة one octal النقية. تحتوي الأغطية على ثقوب صغيرة للسماح بتبخر الرائحة.

ثانياً، جهز ثلاث حاويات روائح أخرى تحتوي على 10 µL من خلات الأميل المخففة بنسبة 1 إلى 50 في زيت البارافين. هذا التخفيف جذاب بقدر جاذبية 10 µL من مادة one octal النقية؛ ابدأ بجمع 30 حشرة في حالة تغذية، وليس في حالة تجوال. ثالثاً، من قارورة غذاء.

يمكن تنفيذ هذا البروتوكول في أي وقت من اليوم، فهو مستقل عن الإيقاعات اليوماوية. انقِل اليرقات إلى طبق بتري يحتوي على بضع قطرات من مياه الصنبور، ثم حركها بعناية للأمام والخلف باستخدام فرشاة.

بعد ذلك، انقل اليرقات إلى طبق بتري ثانٍ يحتوي أيضاً على بعض قطرات من مياه الصنبور. افحص اليرقات للتأكد من وجود معجون الطعام على جدران أجسامها. الآن، ضع طبق بتري في الإعداد التجريبي لتدريب اليرقات على ربط الروائح بإشارة سكر معينة.

ضع حاوية رائحة على الجانب الأيسر والجانب الأيمن لأحد نوعي الأطباق المستخدمة في المنبهات. هنا نستخدم أحد الأطباق الثمانية، ولكن الاختيار عشوائي لأن المجرب لا يعلم مسبقاً مكان المكافأة. بعد ذلك، ضع مجموعة يرقات thi في وسط الطبق.

أغلق الغطاء وانتظر لمدة خمس دقائق بينما تتعرض الحيوانات للمحفزات. تأكد من قدرة اليرقات على التغلب على التوتر السطحي لقطرة الماء حتى لا تظل محاصرة وتتمكن من الاستكشاف بحرية. ضع حاوية جديدة من Amal acetate على طبق بيتري نظيف.

بعد مرور خمس دقائق، استخدم فرشاة رطبة لنقل اليرقات إلى طبق من النوع المعاكس، بحيث تكون المحفزات المعاكسة موجودة على جانبيه الأيمن والأيسر. في هذه الحالة، تكون الرائحة هنا هي amal acetate. وبمجرد نقل اليرقات، أغلق الغطاء واترك الحيوانات تستكشف لمدة خمس دقائق.

عندما تنتهي هذه المدة، تكون الجولة الأولى من التدريب قد اكتملت. قم بتنفيذ جولتين إضافيتين من التدريب بنفس طريقة الجولة الأولى، وذلك عن طريق نقل الحيوانات باستخدام فرشاة رطبة وتعريضها لكل مزيج من المثيرات والمكافأة ثلاث مرات في المجمل.

بالنسبة لموقع الاختبار التجريبي، ضع حاويات الروائح الطازجة، واحدة من كل محفز، في مواقع متقابلة على طبق بتري مكون من أغار غير مطلي. انقل الحيوانات المدربة إلى منتصف الطبق. أغلق الغطاء وانتظر لمدة خمس دقائق.

بعد مرور خمس دقائق، استخدم قالباً تحت الطبق يحدد بوضوح ثلاث مناطق في الطبق: اليسرى، واليمنى، والوسطى، ثم قم بعدّ عدد اليرقات في كل منطقة. تمثل المنطقة الوسطى درجة عدم التفضيل، مما يجعل التحليل أكثر تقييداً وأقل عرضة للانحياز. وأخيراً، لإكمال التجربة، اختر 30 يرقات تغذية من الطور الثالث جديدة، وكرر عمليتي التدريب والاختبار باستخدام التركيبة العكسية من المكافأة والمحفزات.

استمر في استخدام حاويات الروائح ذاتها. هناك حاجة لإجراء عدة اختبارات ضابطة لتحديد ما إذا كانت الحيوانات المعدلة وراثياً تمتلك معالجة طبيعية للمواد الشمّية للمحفزات المكافئة. يبدأ اختبار تفضيل الروائح لليرقات غير الخبيرة بجمع وغسل 30 يرقة، كما تم القيام به في مرحلتي التدريب والاختبار.

بعد ذلك، ضع اليرقات في طبق بتري يحتوي على وسط "agro rose" مع وضع قارورة محفز واحدة فقط على أحد الجانبين. أغلق الغطاء وانتظر لمدة خمس دقائق. بعد ذلك، وباستخدام القالب، قم بحساب عدد اليرقات الموجودة في الجانب القريب، وفي المنتصف، وفي الجانب البعيد من الطبق بالنسبة للمحفز.

أجرِ هذا الاختبار لكل محفز مستخدم في التجربة لاختبار تفضيل السكر الفطري. قم بتجهيز أطباق بتري نصف ونصف عن طريق قص نصف كمية الآجار من طبق كورد وملء المساحة الشاغرة بآجار مصهور من النوع الآخر. احرص على أن يتطابق النصفان في الحجم وألا يتكون حد فاصل واضح بينهما.

قد يتطلب ذلك تدريباً باستخدام طبق نصف نصف مُحضّر وفي درجة حرارة الغرفة، مع وضع 30 من اليرقات الساذجة والنظيفة التي تم صيامها عن التغذية. ضع اليرقات النجمية الثالثة في مركز الطبق. أغلق الغطاء وانتظر لمدة خمس دقائق.

بعد ذلك، وباستخدام القالب، قم بعدّ عدد اليرقات على كلا الجانبين وعدّ تلك الموجودة في المنتصف. استُخدم الإجراء الموصوف لتدريب واختبار اليرقات المعدلة وراثياً (trenchgenic larvae). وباستخدام المحفزات النموذجية، تم تسجيل البيانات كعدد اليرقات في المناطق المختلفة من أطباق بتري.

بعد خمس دقائق من تفضيل هذه البيانات، تم حساب المؤشرات واشتقاق مؤشرات الأداء من المجموعات التي تم تدريبها تبادلياً. ونظراً لأن اليرقات المختبرة كانت معدلة وراثياً، فقد تم تقديم خيار بين حاوية روائح ممتلئة والهواء، بالإضافة إلى خيار بين الروائح النقية والروائح مع السكر. وكشف فحص المؤشرات المحسوبة في المخطط الصندوقي أن الحيوانات كانت قادرة على تعلم التمييز بين octal و ML acetate باستخدام fructose agros كمعزز للشهية.

تعرفت الحيوانات على كلا المحفزين كجاذبات وأظهرت تفضيلاً فطرياً لرائحة الفركتوز على الرائحة الهوائية. لقد استُخدم هذا النموذج التجريبي بنجاح مع مجموعة واسعة من المحفزات الشمية والبصرية، فضلاً عن مجموعة متنوعة من المحفزات المكافئة والعقابية. إن هذا النموذج، مقترناً بالعديد من التلاعبات الجينية القوية المتاحة في drosophila، مفيد بشكل خاص في تحليل الشبكات العصبية؛ فعلى سبيل المثال، يمكن تقييم الأدوار الوظيفية لتلك العصبونات في تعلم الشهية عن طريق التلاعب الجيني بمجموعات محددة من العصبونات التي تحددها أنماط تعبير gal four.

يمكن استخدام هذا الإجراء، جنبًا إلى جنب مع التداخل الجيني في الوظيفة العصبية، لتحليل الشبكات العصبية في دماغ اليرقة المشاركة في التعلم والذاكرة. وبسبب بساطة دماغ اليرقة، يمكن تحقيق ذلك وصولاً إلى مستوى الخلية الواحدة.