| Behavioral and Functional Assays for Investigating Mechanisms of Noxious Cold Detection and Multimodal Sensory Processing in Drosophila Larvae
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Author:
Date:
2017-07-05
[Abstract] To investigate cellular, molecular and behavioral mechanisms of noxious cold detection, we developed cold plate behavioral assays and quantitative means for evaluating the predominant noxious cold-evoked contraction behavior. To characterize neural activity in response to noxious cold, we implemented a GCaMP6-based calcium imaging assay enabling in vivo studies of intracellular calcium dynamics in intact Drosophila larvae. We identified Drosophila class III multidendritic (md) sensory neurons as multimodal sensors of innocuous mechanical and noxious cold stimuli and to dissect the mechanistic bases of multimodal sensory processing we developed two independent functional assays. First, we developed an optogenetic dose response assay to assess whether levels of ...
[摘要] 为了研究有害感冒检测的细胞，分子和行为机制，我们开发了冷板行为测定和评估主要有害冷诱发收缩行为的定量方法。为了表征响应于有害感冒的神经活动，我们实施了基于GCaMP6的钙成像测定，其能够在完整的果蝇幼虫中进行体内细胞内钙动力学研究。我们将果蝇III型多发感染（md）感觉神经元识别为无机械和有害冷刺激的多模态传感器，并解剖多模态感觉加工的机理基础，我们开发了两项独立的功能测定。首先，我们开发了一种光遗传剂量反应测定法，以评估神经激活水平是否有助于感觉感觉神经元的多模态方面。其次，我们利用CaMPARI，一种可开关的钙积分器，可以在高细胞内钙和光转换光的存在下，将荧光从绿色稳定转变为红色，以评估体内的神经激活水平之间的功能差异无害的机械和有害的冷刺激。这些新颖的测定能够研究在果蝇幼虫中外周感觉神经元和多峰感官处理的行为和功能作用。
【背景】感觉和适应环境线索的能力是后生动物共享的最根本的方面之一。感测潜在的有害刺激，如有毒温度，化学或机械侮辱和适当的反应对于避免可能导致人身伤害或死亡的初期损害至关重要。通常，在感测伤害感受刺激时，动物产生一组避免行为，其减轻或允许动物逃离有害刺激。阐明加工伤害性刺激的分子，细胞和行为水平机制是非常有意义的，因为鉴定和开发用于异常感觉加工的新型治疗干预的潜力可能导致神经性疼痛。在黑腹果蝇幼虫和成虫中已经阐明了对有毒化学，机械和热刺激的感觉和行为反应，然而，近来在幼虫中发现了有害的感冒检测（Im和Galko，2012; ...
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| Artificial Optogenetic TRN Stimulation of C. elegans
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Author:
Date:
2016-10-20
[Abstract] Optogenetics is a powerful tool for manipulating neuronal activity with high temporal and spatial precision. In the nematode C. elegans optogentics is especially useful and easy to apply. This is because C. elegans is translucent, so its neurons are highly accessible to optic stimulation. In addition, many of its neurons can be exclusively targeted using cell-specific promoters. We have recently taken advantage of optogenetics to deliver artificial patterns of prolonged activation to a class of mechanosensory neurons, called touch receptor neurons (TRNs) in worms that lack touch sensation due to a genetic mutation. Our aim was to examine whether we can counteract the effects of sensory loss by artificially activating the sensory neurons. Here we describe in detail the ...
[摘要] 光遗传学是一个强大的工具，用于操纵具有高时间和空间精度的神经元活动。在线虫中。 elegans 光兴剂是特别有用和容易应用。这是因为 C。 elegans 是半透明的，所以它的神经元高度可及光学刺激。此外，其许多神经元可以使用细胞特异性启动子专门靶向。我们最近利用光学学提供长时间激活的人工模式到一类机械感觉神经元，称为触摸受体神经元（TRNs）在蠕虫缺乏触摸感觉由于基因突变。我们的目的是检查我们是否可以通过人为激活感觉神经元抵消感觉损失的影响。在这里我们详细描述我们使用的协议的各个组件。这包括暴露蠕虫表示光敏离子通道Channelrohdopsin 2（ChR2）在TRNs长期随机闪光。
[背景] 神经元的人工光遗传刺激（或沉默）已经在神经科学研究中广泛使用。强大的模型生物，C。 （Nagel等人，2005），并且多个组已经开发了用于以高时间和空间精度递送人工简单模式的刺激的一系列技术（Leifer等人，2011; Stirman等人，2011）和与行为结合（Kocabas等人，2012）和钙成像（Guo等人，2009）或电生理学（Lindsay等人，2011）读数。我们有兴趣建立一种长期刺激方案，其将取代被剥夺感觉输入的机械感觉神经元中的自然正在进行的活动（Rabinowitch等人，2016）。我们的协议集成了以前的C。 elegans ...
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