2022-09-13 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)
ショウジョウバエの神経活動を、昆虫の寿命が尽きるまで、より長期間にわたってモニタリングするためのツールを開発した。
動物の腹神経系に光学的にアクセスできるマイクロエンジニアリング装置を開発した。これらの装置をハエの胸部に外科的に埋め込んだ。この装置の1つであるインプラントによって、ハエの臓器を脇に移動させ、腹神経索を下に露出させる、透明な微細加工された窓で胸郭を密閉する。これらの装置を取り付けたハエを用意すれば、さまざまな実験において、ハエの行動や神経活動を長時間にわたって記録することができる。
このインプラントは、ハエの臓器を安全に脇に寄せ、腹髄を露出させ、研究者がキューティクルの穴を「バーコード付き胸腔窓」で塞ぐことができるようになっている。
<関連情報>
- https://actu.epfl.ch/news/a-window-into-the-fruit-fly-s-nervous-system/
- https://www.nature.com/articles/s41467-022-32571-y
微細加工されたデバイスにより、行動する成体ショウジョウバエの腹神経索の長期イメージングが可能になる Microengineered devices enable long-term imaging of the ventral nerve cord in behaving adult Drosophila
Laura Hermans,Murat Kaynak,Jonas Braun,Victor Lobato Ríos,Chin-Lin Chen,Adam Friedberg,Semih Günel,Florian Aymanns,Mahmut Selman Sakar & Pavan Ramdya
Nature Communications Published:25 August 2022
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-022-32571-y
Abstract
The dynamics and connectivity of neural circuits continuously change on timescales ranging from milliseconds to an animal’s lifetime. Therefore, to understand biological networks, minimally invasive methods are required to repeatedly record them in behaving animals. Here we describe a suite of devices that enable long-term optical recordings of the adult Drosophila melanogaster ventral nerve cord (VNC). These consist of transparent, numbered windows to replace thoracic exoskeleton, compliant implants to displace internal organs, a precision arm to assist implantation, and a hinged stage to repeatedly tether flies. To validate and illustrate our toolkit we (i) show minimal impact on animal behavior and survival, (ii) follow the degradation of chordotonal organ mechanosensory nerve terminals over weeks after leg amputation, and (iii) uncover waves of neural activity caffeine ingestion. Thus, our long-term imaging toolkit opens up the investigation of premotor and motor circuit adaptations in response to injury, drug ingestion, aging, learning, and disease.
