长期闻一种味道会影响记忆力?果蝇嗅觉习惯研究或影响记忆障碍治疗

学术   科学   2024-11-13 07:30   北京  

本文通过ChatGLM/GPT进行辅助对近期Bio-protocol 期刊发表的方案进行解读和概括,若感兴趣请点击“阅读原文”查看详细的实验流程及试材。如果解读中有任何错误或遗漏,敬请指正

期闻一种味道会影响记忆力?近年来,科学家们逐渐发现,长时间暴露于特定气味不仅会使动物对这种气味产生适应性反应,更可能为记忆机制研究带来新启示。基于这一发现,研究人员利用果蝇作为模式生物,深入探索嗅觉习惯化在大脑神经环路和分子机制上的表现。这项研究有助于揭示长期记忆的分子基础,并为记忆障碍治疗带来潜在的突破。在这方面,2024年11月5日,Bio-protocol 期刊在线发表了爱尔兰都柏林圣三一大学(Trinity College Dublin)Marcia M. Aranha团队题为“Semi-Automated Assessment of Long-Term Olfactory Habituation in Drosophila melanogaster Using the Olfactory Arena”的方法文章。

https://doi.org/10.21769/BioProtoc.5102
关键词长期习惯化 嗅觉习惯化 嗅觉场 果蝇

嗅觉场(Olfactory arena)是一种实验装置,用于研究和测试果蝇等昆虫对嗅觉刺激的反应和行为。这种装置通常设计为一个特定的空间或环境,能够精确控制并分布嗅觉刺激(如特定的气味),并观察昆虫对这些气味的自然反应。嗅觉场的使用使得研究者能够在较自然的条件下进行实验,从而更准确地模拟和研究昆虫在自然环境中的嗅觉行为

习惯化是一种基本学习形式,通过反复暴露于无害刺激使动物的行为反应减少,从而让它们将注意力集中于更重要的环境因素。这种学习不仅可以通过新的环境刺激迅速逆转,也为认知资源的重新分配提供了途径。在多种动物模型中,特别是果蝇(Drosophila melanogaster),已经广泛研究了视觉、味觉和嗅觉等多种感觉模式下的习惯化。长期习惯化(LTH)主要在嗅觉行为中被研究,这要求新的转录和蛋白质合成,与其他长期记忆形式共享某些分子机制。通过深入探索这些机制,研究不仅可以阐明记忆的持久化过程,还可能揭示控制这些过程的特定神经回路和分子调控方式。例如,LTH的研究突出了mRNA的翻译控制等分子机制在长期记忆巩固中的作用。这些发现有助于我们理解动物如何通过学习适应并忽视习惯性的、非威胁性的环境刺激


  • 本文介绍了一种半自动化的技术来诱导并评估果蝇的长期嗅觉习惯化(LTH),相较于以往需要手动操作的Y迷宫测验,这种方法更加高效且可靠。

  • 通过视频记录果蝇在嗅觉竞技场中的行为,使得行为测量更加精确和详尽,同时也支持进行复杂的离线分析。

  • 使用嗅觉竞技场让果蝇能表现出更自然的非二元行为反应,这有助于更真实地评估和解析果蝇的习惯化行为。

  • 神经回路功能解析
    利用该技术可以探索与特定记忆形式相关的神经回路如何操作和相互作用,为揭示大脑如何处理和存储信息提供实验基础。
  • 神经退行性疾病模型
    ‍通过分析果蝇的习惯化和记忆过程,可以模拟人类神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)中记忆衰退的过程,进而为疾病研究和药物开发提供模型系统。
  • 遗传工具的应用
    该方法展示了如何利用果蝇的先进遗传工具来操纵和监测特定神经元的活动,为基因表达控制和神经元功能研究提供了实用工具。


这个方法的可重复性已经被本文作爱尔兰都柏林圣三一大学(Trinity College Dublin)Marcia M. Aranha团队验证过,相关实验数据与结果请见原文的“Validation of protocol”章节

温馨提示:积极引用本文不仅是对作者创新技术和科研共享的最佳肯定,也是确保实验可复现性的重要方式。

Roselli, C., Ramaswami, M. and Aranha, M. M. (2024). Semi-Automated Assessment of Long-Term Olfactory Habituation in Drosophila melanogaster Using the Olfactory Arena. Bio-protocol14(21): e5102. DOI: 10.21769/BioProtoc.5102.

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