2008년 1월 3일
이 비디오를 문서에서, 우리는 안정적이고 제어 형상과 odorant의 그라디언트의 건설을 허용하는 새로운 방법을 설명합니다. 우리는 간단히 다음과 그라디언트가 후각 결함 (전체 및 부분 후각 상실증)의 화면으로 사용할 수있는 방법을 설명하고 chemotaxis 행동보다 미묘한 기능을 연구하기 위해 서요.
안녕하세요, 제 이름은 Matt Lui입니다. 저는 Rockefeller University의 Leslie Sal 연구실에서 박사후 연구원으로 근무하고 있습니다. 오늘은 저희가 유충의 화학 주성을 연구하기 위해 수행해 온 실험들에 대해 말씀드리고자 합니다.
우리가 관심을 두고 있는 문제는 상당히 간단합니다. 실제로 여기 설정된 모습으로 나타나 있습니다. 저는 방금 아가로스 표면에 조셉 유충 그룹을 옮겼습니다.
이 환경은 상당히 척박하며 동물들은 굶어 죽기 직전의 상태입니다. 이 동물들은 어떻게든 가장 가까운 먹이원을 찾아내야 하며, 여기에는 유충을 유인하는 냄새를 풍기는 바나나가 있습니다. 이 환경은 화학주성 행동을 연구하기에 이상적이지 않으므로, 첫 번째 개선 사항은 바나나를 화학 물질로 대체하는 것입니다.
이 화학 물질은 이소 아세테이트(iso acetate)이며, 바나나에서 지배적인 풍미를 내는 성분 중 하나입니다. 따라서 이는 인공 향료로 사용되며, 이를 통해 후각 자극을 훨씬 더 정밀하게 제어할 수 있습니다. 다음 개선 사항은 밀폐된 환경을 사용하여 다른 분포의 변동을 방지하는 것입니다.
여기 저희 실험실에서 오랫동안 사용해 온 분석법이 있습니다. 이것은 바닥에 한천(agar) 표면이 있는 페트리 접시입니다. 한천은 유충을 촉촉하게 유지해주므로 유충의 화학주성 반응을 관찰하기에 이상적입니다.
플레이트의 양측에는 테플론 재질의 캡이 있으며, 이제 한쪽에는 이소아밀 아세테이트를 넣고 다른 쪽에는 아무것도 넣지 않을 것입니다. 이렇게 한 후, 페트리 접시를 닫고 테르펜이 확산될 때까지 잠시 기다렸다가 접시를 엽니다. 여기에 동물을 넣고 일정 시간 동안 동물이 이동하게 합니다.
이 분석법은 디쉬의 한쪽에 theodor를 도입함으로써 비교적 빠르게 형성되고 테스트 기간 동안 안정적으로 유지되는 구배가 생성된다는 가정을 바탕으로 합니다. 현재 주요 문제는 플레이트 내에 이러한 구배가 실제로 존재한다는 점이 입증된 바 없다는 것입니다. theodor를 첨가한 직후 theodor가 플레이트 내에 균질하게 분포되어 구배가 매우 완만해졌을 가능성이 있으며, 또는 구배가 형성되기까지 수 분이 소요될 수도 있습니다.
이는 당연히 주로 사용되는 테오도르(theodor)의 증기압에 따라 달라질 것입니다. 두 번째 문제는 실험 중에 무엇을 정량화하는지와 관련이 있습니다. 동물이 여기 X 지점에서 시작하여 3분 후에 이 끝판의 빨간색 X 지점에서 발견되었다고 가정해 보겠습니다. 이제 두 가지 가능한 접근 방식이 있습니다.
한 가지 방법은 3분 또는 5분과 같은 일정 시간이 지난 후 동물의 최종 위치만을 기록하는 것입니다. 그렇게 하면 시작 지점과 종료 지점의 위치 정보만 캡처하게 되는데, 저희는 시간에 따른 동물의 행동에 대해 정밀한 해상도를 갖는 것이 중요하다고 믿습니다. 예를 들어, 여기에서처럼 동물이 시작 위치에서 종료 위치까지 거의 이동하지 않았을 수도 있고, 혹은 실험이 끝나기 전까지 상당 시간 동안 특정 영역 주변을 방문했다가 다시 돌아왔을 수도 있기 때문입니다.
이 두 가지 상황에서 도출할 수 있는 결론은 매우 다릅니다. 한 경우에는 동물이 자극에 반응하지 않았을 수 있지만, 다른 경우에는 분명히 반응한 것입니다. 우리가 달성하고자 하는 두 가지 개선 사항은 첫째, 아레나 내 다른 구배의 형태와 안정성을 제어하는 것입니다.
둘째로, 동물의 행동을 실시간으로 추적하고 이 모든 정보를 기록하십시오. 다음 순서에서는 Sylvia가 단계별 희석액을 준비하는 방법을 보여드릴 것입니다. 제 이름은 S ti입니다.
저는 material lui 연구실의 VA 실험실 연구 보조원입니다. 오늘은 동물을 추적하는 데 사용하는 챔버 시스템의 재료 준비 방법을 보여드리겠습니다. 저희 챔버 시스템의 주요 핵심은 공기 중에 분산된 냄새를 사용한다는 점입니다.
이는 예를 들어, 사용하는 agar 플레이트가 평평하지 않을 경우 실험 간에 농도 변동이 발생할 수 있으며, 이로 인해 시스템에 노이즈가 유입될 수 있음을 의미합니다. 따라서 시스템의 노이즈를 줄이기 위한 몇 가지 간단한 팁을 알려드리겠습니다. 냄새 희석액 준비를 위한 재료는 유리병(빛에 반응하는 냄새 성분을 사용하는 경우에는 가급적 갈색 유리병을 권장함)과 분석하고자 하는 냄새 성분의 소량 분취액(aliquot)입니다.
이 분주액을 준비하기 위한 유리 피펫과 적절한 기계적 피펫 보조 도구가 필요합니다. 그다음 파라핀 오일 피펫 팁, 표준 피펫맨, 그리고 희석을 위한 소형 바이알을 준비하십시오. 바이알은 반드시 유리 재질이어야 하며 가급적 차광 처리된 것이 좋으며, 정확한 측정을 수행하고 실험 간의 편차를 줄이기 위한 전자저울이 필요합니다.
냄새 성분은 휘발성이 매우 강하고 일부는 독성이 있으므로, 모든 작업은 후드 내에서 수행합니다. 냄새 희석액을 조제하는 첫 번째 단계는 희석할 냄새 성분을 분주하는 것입니다. 정확한 희석액을 준비하고 실험 간의 편차를 최소화하기 위해서는 모든 성분의 무게를 측정하는 것이 필수적입니다.
우선 라벨링부터 시작하여, 1 M 농도의 ethyl butyrate를 만들 것입니다. 먼저 파라핀 오일을 준비합니다. 파라핀 오일은 점도가 매우 높으므로, 기포가 발생하지 않도록 파라핀 오일을 흡입할 수 있을 만큼만 피펫 팁을 최소한으로 담그는 것이 중요합니다.
그 다음 병 옆면에 묻은 여분의 파라핀 오일을 닦아내는 것이 좋습니다. 파라핀 오일은 점성이 있으므로, 다시 한번 강조하지만 바이알에 천천히 분주하는 것이 매우 중요합니다. 파라핀 오일을 병에 피펫팅한 후, 팁 바닥에 오일이 더 남아 있을 수 있으므로 팁을 즉시 버리지 마십시오.
희석을 시작하기 전에 계산표를 미리 작성하는 것이 좋습니다. 여기에는 첨가할 파라핀 오일의 부피와 무게를 미리 측정하여 기록하고, 향료에 대해서도 무게를 포함하여 동일하게 작성합니다. 이렇게 하면 저울을 통해 필요한 모든 파라핀 오일과 향료의 양이 정확한지 확인할 수 있습니다. 필요한 경우, 정확한 무게가 될 때까지 파라핀 오일을 더 붓고 다시 측정하십시오.
정확한 모체 오일 무게를 측정했다면, 동일한 원리를 적용하여 향료를 첨가하기만 하면 됩니다. 이제 유충을 추적 관찰하기 위해 준비하는 방법을 보여드리겠습니다.
우리는 보통 6일 된 유충을 사용합니다. 이렇게 하는 이유는 유충의 크기가 충분히 커서 소프트웨어가 쉽게 인식할 수 있고, 또한 매우 활발한 상태이기 때문입니다. 사용 중인 유충이 추적에 사용하기에 너무 오래되었는지 확인하려면, 유충들이 벽을 타고 올라가는지 확인하면 됩니다. 만약 유충들이 벽을 타고 올라가고 있다면, 그것들은 너무 오래된 것이며 특별히 활발하게 움직이지 않을 것입니다.
유충을 준비하는 첫 번째 단계는 15% sucrose에 담그는 것입니다. 15% sucrose를 사용하는 이유는 유충이 이 용액에 뜰 수 있게 하고, 대신 먹이는 부분적으로 용해되거나 바닥으로 가라앉게 하기 위함입니다. 병이나 바이알의 상단에서 약 1인치보다 약간 낮게 위치할 정도로 충분한 양의 sucrose를 붓습니다.
그런 다음 스패튤라를 준비합니다. 유충들이 위로 떠오르는 것을 확인할 수 있는데, 이때 먹이 속을 파고 들어간 개체들을 떼어내기 위해 먹이 부분을 부드럽게 파내고, 이를 가볍게 휘저어 먹이와 유충을 분리한 후 몇 분 동안 그대로 둡니다. 먹이와 유충이 충분히 분리되면, 라벨이 부착된 페트리 접시를 준비하여 더 깊은 부분에 붓습니다.
페트리 접시의 덮개를 보관하십시오. 이 덮개에 물을 채워 추적 완료된 유충을 담는 용기로 사용하여, 추적된 유충과 그렇지 않은 유충을 구분할 수 있도록 합니다. 유충을 페트리 접시에 부은 후, 유충이 sucrose에 적응하고 기아 상태에 도달할 때까지 30분 동안 기다려야 합니다. 이렇게 하면 유충이 적응하는 30분 동안 추적 설정 내에서 더 양호한 행동을 보이게 됩니다.
자당(sucrose)을 처리하는 동안 추적을 위한 플레이트를 준비하는 것이 좋습니다. 이것들은 96-웰 플레이트의 덮개입니다. 별도로 구매할 수 있으며, 이것은 이미 가열된 3% 아가로스(agarose) 용액입니다.
유충이 파고드는 것을 방지하면서도 유충이 그 위를 걸어 다닐 수 있을 만큼 밀도가 높고 각 플레이트 상단이 습윤한 상태를 유지할 수 있도록 3% 농도를 사용합니다. 아가로스 25 mL를 피펫으로 분주하십시오. 젤 내부에 큰 기포가 형성되지 않도록 주의하는 것이 중요합니다.
또한 플레이트를 평평한 표면에 놓는 것이 중요하며, 그렇지 않으면 겔이 기울어져 유충의 행동에 영향을 줄 수 있습니다. 겔이 굳은 후, 상단을 겹쳐 쌓고 랩으로 감싸 건조되는 것을 방지합니다. 이렇게 하면 며칠 동안 추적 관찰하기에 적절한 상태를 유지할 수 있습니다.
이 순서에서는 앞서 설명해 드린 페트리 접시 분석법과는 약간 다른 행동 분석법을 소개하겠습니다. 준비물은 96-웰 플레이트 리드와 아가로스 층이 포함된 리드들입니다. 이 분석법은 세 개의 리드를 겹쳐서 구성합니다.
첫 번째 층은 비어 있으며, 시스템을 놓인 표면으로부터 격리하는 용도로만 사용됩니다. 두 번째 층에는 Diego agro 표면이 포함되어 있습니다. 여기에 동물들을 표면 위에 배치하며, 이제 다음으로 보여드릴 것처럼 플레이트에 theodor를 도입합니다.
theodor에 시료를 로드할 때마다 매번 새 뚜껑을 사용하는 것이 중요합니다. 이는 한 실험에서 다른 실험으로 오염이 전이되는 것을 방지하기 위함입니다. 또한 다른 희석액이 필요합니다.
일반적으로 테트라오도르(theodor)를 로딩할 때 염료를 사용하지 않지만, 여기서는 설명을 위해 염료를 사용하겠습니다. 이것은 고농도의 테트라오도르입니다. 반면에 이것은 매우 희석된 상태이며, 제 목표는 선을 따라 기울기(gradient)를 만드는 것입니다.
이 선을 따라 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 농도가 증가하도록 설정하고자 합니다. 이를 위해 농도가 점차 증가하는 순서대로 여러 개의 액적을 응축 링에 배치하겠습니다. 가장 높은 농도부터 시작하여 끝부분에 배치하겠습니다.
이를 링 안에 분산시키는 것이 중요합니다. 이제 첫 번째 농도보다 두 배 희석된 다음 농도로 진행하여 이 링에 배치합니다. 그러면 총 6개의 방울이 놓이게 됩니다.
첫 번째 시료는 농도를 예를 들어 1로 설정합니다. 두 번째 시료는 첫 번째보다 2배 낮은 농도인 0.5로 설정합니다. 세 번째 시료는 농도를 0.25로 설정하며, 이런 방식으로 계속합니다.
따라서 라인을 따라 기하급수적 계열이 형성되었습니다. 다음 단계는 AAL 표면 위에서 이 덮개를 뒤집는 것이며, 이제 표면 장력에 의해 모든 액적들이 덮개 상단에 매달려 있게 됩니다. 당사는 플레이트 내의 모든 농도를 측정하기 위해 적외선 분광법을 기반으로 한 기술을 고안하였습니다.
이 기법을 적용함으로써, 이곳의 향료 라인을 따라 기하급수적 계열을 형성하면, 여기에서 보여주는 것처럼 길이를 따라 지수함수적으로 증가하는 향료 농도를 얻을 수 있음을 입증할 수 있었습니다. 또한 플레이트의 너비 방향으로는 향료 라인 바로 아래에서 정점을 찍는 프로파일이 나타납니다. 여기는 실제 기울기의 기하학적 구조가 어떻게 생겼는지 보여주는 모습입니다.
공기 중의 theodor 농도를 고려할 때, 긍정적인 점은 농도 구배의 기하학적 구조가 최소 15분 동안 안정적으로 유지됨을 입증했다는 것입니다. 상단 덮개를 덮은 후, 농도 구배가 형성될 때까지 30초 동안 기다립니다. 그런 다음 동물을 아레나에 투입합니다.
동물을 3번과 4번 위치 사이의 반대편 라인 아래로 도입합니다. 작은 핀을 사용하여 유충을 설탕 용액에서 아가로 표면으로 옮깁니다. 유충을 핀 머리 부분에 걸어 이동시킵니다. 뚜껑을 빠르게 열고, 유충을 아가로 표면에 배치합니다.
그 다음 뚜껑을 닫습니다. 뚜껑이 열려 있는 시간을 최소화하는 것이 중요합니다. 이어서 3분 또는 5분 동안 동물의 움직임을 기록합니다.
실제 녹화를 진행합니다. 이 추적 설정에는 컴퓨터에 연결된 카메라가 포함되어 있습니다. 동물의 움직임에 관한 정보를 수집하고 이를 디지털 파일로 저장하기 위해 Nordis의 Aton vision 이미지 추적 소프트웨어를 사용합니다.
이제 행동 실험을 시작하겠습니다. aro 층이 포함된 덮개와 희석액들이 준비되어 있습니다.
Diego가 첫 번째 덮개에서 막혔습니다. theodor를 로딩하기 전에 각 바이알을 볼텍싱하는 것이 중요합니다. 가장 낮은 희석액을 왼쪽에, 가장 높은 희석액을 여기 오른쪽에 배치하여 희석액을 사용합니다.
6개의 액적을 모두 동시에 플레이트에 분주합니다. 향 성분의 손실을 방지하기 위해 다채널 피펫을 사용하며, 각 희석 샘플에서 10 µL의 향료를 취해 동시에 분주합니다. 분주 후, 리드를 agaros 표면에 덮어 뒤집어 놓습니다.
앞서 보여드린 바와 같이, 지난 30초 동안 플레이트 위에 그라디언트가 형성되었습니다. 이제 Diego 표면에 동물을 도입하겠습니다. 동물이 도입되는 즉시 녹화를 시작합니다.
동물이 나타났으며 현재 움직임을 추적하고 있습니다. 보시는 바와 같이, 동물은 취기 라인을 따라 기울기의 농도가 가장 높은 지점으로 향하고 있습니다. 농도는 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 지수 함수 형태로 증가한다는 점을 기억하십시오.
보시는 바와 같이, 이동 방향이 지속적으로 수정됩니다. 자극과 관련하여, 동물은 이제 농도 구배의 최고 농도 지점에 도달했으며, 이를 플레이트에서 제거합니다. 동일한 개체를 직접적으로 두 번 추적하지 않도록 동물을 다른 플레이트로 옮겨 폐기합니다.
새로운 유충을 도입하고 새로운 기록을 시작한 후, 추적 시 다음과 같은 규칙을 따릅니다. 동물이 플레이트의 최고 농도 행(여기와 여기)에 도달하는 즉시 추적을 중단합니다. 또한, 간섭을 방지하기 위해 동물이 벽면에 부딪히면 추적을 중단합니다.
우리가 처음으로 다룬 질문은 상당히 간단했습니다. 우리가 알고자 했던 것은 동물이 특정 농도의 냄새를 맡을 수 있는지 여부였습니다. 이러한 테스트를 수행하기 위해, 우리는 일반적으로 여러 개의 냄새원 대신 단일 냄새원을 사용합니다.
이를 통해 Theodor 끝 방울의 농도를 변경하는 데 있어 하나의 자유도를 가질 수 있습니다. 예를 들어, 여기에는 고농도 방울이 있고, 여기에는 저농도 방울이 있습니다. 일반적으로 저희가 수행하는 작업은 Theodor 방울 바로 아래의 Diego 표면에 동물을 도입하여, 동물이 방울의 존재를 감지하고 그 주변에 머무를 수 있는지 확인하는 것입니다.
이제 이 분석법을 더욱 심화하여 활용해 보겠습니다. 하나의 액적 내에서 기록된 여러 개의 궤적들이 여기에 중첩되어 있다고 가정해 보십시오. 여기에는 세 개의 궤적이 있으며, 그중 하나의 개체가 이 녹색 트랙을 생성했습니다.
중심에서 다소 벗어난 주황색 궤적과, 동물이 소스 주변을 원형으로 이동하는 것으로 보이는 분홍색 궤적이 있습니다. 이러한 궤적의 세부 사항에는 많은 정보가 포함되어 있다고 판단됩니다. 따라서 Matlab으로 위치 시리즈 형태의 궤적 데이터를 가져온 후, Matlab을 이용하여 분석을 수행합니다.
다음은 시간에 따른 광원까지의 거리로 추정되는 그래프입니다. 이전에 표시된 세 가지 궤적 중, 녹색 궤적은 광원과 매우 가까운 상태를 유지합니다. 주황색 궤적은 노이즈가 훨씬 더 많이 나타납니다.
그리고 여기 보라색 궤적이 있는데, 흥미롭게도 이 동물은 최적의 농도에 해당하는 지점에 머물기 위해 공급원으로부터 떨어져 나갔음을 보여줍니다. 여기 후각 능력이 없는 동물의 궤적 10개를 나타낸 삽화가 있습니다. 이들은 냄새를 맡지 못하는 돌연변이 또는 three B 돌연변이체입니다.
보시는 바와 같이, 이 모든 궤적은 동물들이 냄새의 근원을 감지하지 못하고 그냥 지나쳤음을 보여줍니다. 이와 극명하게 대조적으로, 여기에서는 야생형(white tap) 동물의 연속된 궤적 10개를 기록했습니다. 이 동물들은 당연히 냄새를 맡을 수 있으며, 보시는 것처럼 모두가 냄새원 바로 아래에 모여듭니다.
방금 제시된 20개의 궤적은 실제로 동물의 정체를 모르는 상태에서 획득되었습니다. 이는 본 분석법의 효율성과 신뢰성을 입증합니다. 지수 구배(Exponential gradient)를 사용하여 일부 돌연변이체가 여기서 냄새를 맡을 수 있는지 여부를 결정하기 위해, 우리는 여러 개의 경로를 생성하며 동물들이 반대편 자극을 얼마나 잘 따라가는지 확인하고자 합니다.
이제 별도로 기록된 15개의 궤적을 보여드리겠습니다. 보시는 바와 같이, 동물들은 반대쪽 끝 선에 있는 자극을 매우 잘 따라갑니다. 이제 간단한 대조군 실험을 진행하겠습니다. 지수 기울기 조건의 동물들이 농도와 상관없이 단지 자극이 있다는 것만으로 선을 따라 직진했을 가능성이 충분히 있기 때문입니다.
따라서 이들이 실제로 농도를 계산하거나 농도와 관련된 정보를 이용하여 이동 방향을 결정한다는 것을 보여주기 위해, 지붕 모양과 유사한 형태의 기하학적 구조를 준비했습니다. 유충을 평소와 같이 이곳에 투입하며, 유충이 선을 따라 이동하다가 이 지점 이후로 농도가 낮아지는 것을 감지하고 다시 되돌아올 것으로 예상합니다. 이에 따라 다섯 마리의 동물을 대상으로 테스트를 수행했습니다.
저희는 궤적들을 수집하였으며, 현재 이 슬라이드 위에 이를 중첩하여 나타내고 있습니다. 보시는 바와 같이, 동물들은 여기서 시작하여 선을 따라 이동한 후, 최고 농도에 해당하는 영역을 탐색하고 주로 그곳에 머뭅니다. 이는 동물들이 단일 공급원 분석법을 사용하여 실시간으로 다른 농도를 계산할 수 있음을 강력하게 시사합니다.
우리는 주로 한 가지 중요한 질문을 던질 수 있었습니다. 동물이 다중 소스 장치를 사용하여 특정 농도의 냄새를 감지할 수 있는가 하는 점입니다. 우리는 농도 구배의 형태를 변경하고, 동물이 이러한 정보를 활용할 수 있는지 여부를 결정하는 데 있어 더 많은 유연성을 갖게 되었습니다.
간단한 실험을 통해 이 아이디어를 설명하고자 합니다. 지금까지 설정한 기울기에서는 렌즈를 따라 지수 형태의 분포를 보였습니다. 이제 질문은, 농도가 렌즈를 따라 선형적으로 증가하게 하여 더욱 어려운 조건을 제시했을 때도 이들이 반대쪽 끝선을 찾아갈 수 있는가 하는 점입니다.
이 그래프는 두 가지 유형의 구배를 나타냅니다. 보라색은 지수 구배를, 녹색은 선형 구배를 테스트했습니다. 이것이 선형 구배이며, paren oil로 희석한 isam acetate의 서로 다른 농도를 작성하겠습니다.
이것은 등차수열입니다. 선형 기울기가 형성될 것이며, 보시다시피 이곳의 기울기는 농도가 양 끝단에서 0.5이지만 0.03까지 상승하는 여기 지수 기울기에 비해 상당히 완만합니다. 질문은, navi가 이렇게 완만한 기울기에 직면했을 때 화학주성을 보일 수 있는가 하는 점입니다.
여기 지수 기울기(exponential gradient)와 선형 기울기(linear gradient)를 위해 6개의 물방울에 사용된 아세테이트의 실제 농도가 나와 있습니다. 보시는 바와 같이, 선형 기울기의 경우 두 사례 모두 최고 농도는 동일하지만, 여기서 최저 농도는 상당히 높습니다. 선형 기울기로 실험을 수행하였으며, 야생형 동물의 궤적이 15개 표시되어 있습니다. 이 동물들이 선형 기울기를 감지하고 데오도란트 라인을 따라 이 신호를 추적할 수 있었음이 상당히 분명하다고 판단됩니다.
따라서 저희가 전달하고자 하는 점이 명확해졌으리라 생각합니다. 여기서 마무리하기 전에, 이 추적 시스템의 향후 발전 방향에 대해 짧게 말씀드리고자 합니다. 이 추적 시스템을 통해 더 넓은 영역에서 더 오랜 기간 동안 유충의 복잡한 행동을 관찰하는 등 많은 흥미로운 연구를 수행할 수 있지만, 몇 가지 한계점 또한 존재합니다.
예를 들어, 플레이트의 크기에 제한이 있기 때문에 추적 가능한 시간과 관찰 가능한 복잡한 행동 범위가 제한됩니다. 따라서 플레이트의 크기를 키우거나 플레이트의 경계에 전혀 구애받지 않는 시스템을 개발할 수 있다면 매우 유용할 것입니다. 또 다른 문제는 현재 보유한 소프트웨어로는 여러 마리의 동물을 동시에 추적하기 어렵다는 점이며, 이로 인해 개체군 행동을 실시간으로 관찰하는 것이 불가능합니다.
이 설정으로는 테스트할 수 없는 또 다른 흥미로운 행동 양상은 공간 내에서 유충이 실제로 보여주는 3차원적 움직임입니다. 동물을 추적하다 보면, 예를 들어 유충이 냄새 방울에 도달했을 때 머리를 들어 올리거나 농도 변화를 감지하기 위해 머리를 좌우로 흔드는 모습을 볼 수 있을 것입니다. 아마도 현재의 특정 설정으로는 이것이 불가능할 수 있으므로, 이를 가능하게 하는 장치를 개발한다면 매우 유용할 것입니다.
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본 비디오 논문은 안정적이고 제어 가능한 취기(odorant) 구배를 형성하는 새로운 방법을 제시합니다. 이러한 구배는 후각 결함의 스크리닝과 화학성(chemotaxis) 행동 연구를 용이하게 합니다.
이 방법은 후각 행동 분석의 주요 제한 사항을 해결하여 오염물질 농도 기울기 기하학에 대한 정밀한 제어를 가능하게 합니다. 자극 조건을 안정화함으로써 모델 생물체에서 감각 입력과 행동 출력 간의 연결성에 대한 신뢰도를 높입니다. 이는 후각 기능이 표현형 판독값으로 사용되는 신경과학 발견 파이프라인에서 표적 검증 노력의 리스크를 줄이는 데 기여합니다.
이 방법은 후각 반응이 타겟 결합 또는 경로 조절의 표현형 대리 지표로 활용되는 초기 발견 워크플로우에 적합합니다.