- 发布日期:2024-11-04 08:29 点击次数:194
淡忘被界说为牵记的时间依赖性阑珊。关联词,咫尺还不了了淡忘是否会逆转学习经由,使大脑回到天的确情景。在这里,利用对致病细菌的厌恶性感觉学习C、 挽歌,咱们发现淡忘产生了一种新的神经系统情景,它不同于粗笨情景或学习情景。移时浮现在教悔环境或教悔气息中,会重新激活这种新的情景,从而激发先前所学的行径。AMPA受体和II型5-羟色胺受体分别作用于学习回路的中央神经元,以裁减和进步达到这种新情景的速率。总之,咱们的研究系统地形色了淡忘的特征,并揭示了淡忘率的保守机制。
简介淡忘对于大脑的正常功能至关紧迫,因为大脑的容量是有限的(1–三)正如艾宾浩斯的淡忘弧线所形色的,淡忘被界说为跟着时间的推移牵记力的着落。关联词,淡忘的本质并不是很了了。对东说念主类受试者和动物模子的行径研究标明,有几个因素会导致淡忘,包括牵记的神经干系物跟着时间的推移而隐没的自然阑珊,以及学习后得回的信息取代先前造成的牵记的侵犯(1–三)心思物理研究还标明,淡忘,施展为学习行径才略跟着时间的推移而平缓,可能是由于牵记的索求失败而导致的,这些牵记连接被编码为大脑的教学依赖性变化。这些发现标明,淡忘并不会抹去牵记,反而会使牵记变得不易得回(1,三–7)若是不径直研究淡忘的分子关联和神经元行径,咱们将无法皆备经管这些问题并批判性地锤真金不怕火这些对于淡忘的假定。同期,淡忘率是其功能的一个构成部分。由于迟缓淡忘而产生的过度握久性牵记,尤其是那些厌恶性教学的牵记,可能与创伤后应激远程的心思健康问题筹划(8).此外,一些自闭症风险基因的突变果蝇与行径淡忘干系的纯真性裁减(三,9)违反,健忘太快会削弱学习的功能。关联词,咱们咫尺对淡忘的基本机制和松手淡忘率的才略的阐明照旧初步的。
收尾素丽隐杆线虫跟着时间的推移,健忘了感觉反应C、 挽歌成虫对病原菌的气息造成厌恶的牵记铜绿假单胞菌菌株PA14(10)喂食PA14 4小时后(11,12).C、 挽歌转向有劝诱力的气息和盐(13,14)咱们使用了一种测试方法,测量了个体动物对PA14气息的导向通顺,以测试教悔后即刻的学习情况,并评估教悔动物复返教悔前情景后不同技术点的牵记保握情况(图1,A和B以及材料和方法)。这种范式近似于在莫得明显侵犯的情况下用来形色淡忘的特征。咱们使用了一个导航主张,它被界说为径向速率比(五R)以及通顺速率(五我)以及肇端位置和实现位置之间的迁徙距离来量化对PA14加臭剂的偏好(图1B,以及材料和方法)。导航指数为1表现此分析中测量到的最强偏好(14).与在尺度要求下培养并以良性细菌菌株为食的天真动物比较大肠杆菌OP50教悔技术,以PA14为食饵教悔4小时的蠕虫,在教悔后立即进行测试时,其导航指数着落,迁徙距离变长(图1,C至H)这标明蠕虫学会了减少对PA14气息的偏好,并对气息造成了厌恶性牵记。经过4小时的教悔,一些受训的动物被迁徙到一个装有E、 大肠杆菌然后在不同的时间点测量他们的厌恶牵记。咱们发现,在教悔后0.5小时,导航指数和旅行距离仍与教悔动物十分,标明厌恶牵记尚未被淡忘(图1,C和D)经过教悔的动物与教悔后的动物比较,在1小时内和教悔后的动物成了可比性指数(图1、E和F)教悔2小时后无明显变化(图1,G和H)因此,在咱们的实验要求下,经过教悔的蠕虫需要1小时才略健忘PA14设备的厌恶牵记。此外,咱们还发现,摇荡指数和行驶距离在转向时对臭味剂E、 大肠杆菌OP50在原始动物、PA14教悔的动物和教悔后1小时收复教悔前情景的动物同样(图1,I和J)阐述了教悔和淡忘的特别性。因此,咱们教悔动物4小时,并以教悔后1小时为时间点分析淡忘,除非另有阐述。

图1.C、 挽歌跟着时间的推移,健忘了感觉反应。
(A和B)教悔(A)和测试(B)厌恶性感觉学习和淡忘的要求暗意图(材料和方法)。五R,径向速率;五我,通顺速率。(C到H)用PA14教悔4小时的动物,当转向PA14气息剂时,导航指数着落,行驶距离(C到H)增多;收复到原始情景1小时后[(E和F)naive,n=35;教悔,n=38;教悔1小时后,n=34只动物),但不逾越0.5小时[(C和D)天真,n=17;教悔,n=18;培训后0.5小时,n=15只动物],哄骗闲静的动物高傲的导航指数和旅行距离与天的确动物十分。淡忘2小时不会进一步改变导航指数或行驶距离[(G和H)天真,n=24;教悔,n=25;教悔2小时后,n=28只动物]。(我和J)非论是在教悔后照旧在淡忘后,用PA14教悔都不会改变导航指数或趋化性转向OP50气息剂的行驶距离(天真,n=17;教悔,n=19;教悔1小时后,n=18只动物)。对于(C到J),选用Tukey多重比较锤真金不怕火(C、D、I和J)的单向方差分析(ANOVA)或用Dunn多重比较锤真金不怕火(E到H)的Kruskal-Wallis锤真金不怕火;星号表现权贵各异*P<0.05**P<0.01***P<0.001,以及****P<0.0001;ns,不紧迫。方块图,中值和四分位数;髯毛,数据领域(最小值到最大值)。P值在数据S6中。
厌恶的牵记不错在淡忘后速即收复先前的心思物理学研究标明,与先前的学习教学干系的感官行踪不错让动物思起被淡忘的牵记,这标明淡忘会使牵记变得不易得回,而不是抹去牵记(1,三–7)为了研究PA14气息的厌恶牵记是否在淡忘经由中被抹去,咱们通过将其浮现在簇新的PA14培养物或PA14培养物的上清液中3分钟,在1小时的淡忘经由后领导它们,然后测试它们对PA14气息的反应。尽管成虫需要4小时才略完成对PA14气息的厌恶学习(11),咱们发现,与淡忘的蠕虫比较,浮现在PA14培养物或培养上清液中3分钟可重新激活厌恶牵记,况兼与淡忘的蠕虫比较,重新激活的蠕虫转向PA14气息物资,导航指数权贵裁减,旅行距离增多(图2,A至D).

图2.厌恶性牵记不错在淡忘后速即重新激活。
(A到D)使用PA14教悔可裁减感觉对PA14气息剂的偏好,1小时后会被淡忘;斗殴PA14培养物3分钟[(A和B)天真,n=20;教悔,n=18;健忘了,n=18;重新激活,n=16只动物]或PA14培养上清液[(C和D)天真,n=35;教悔,n=33;健忘了,n=28;重新激活,n=27只动物]重新激活厌恶性牵记,产生学习的趋化性,转向PA14气息(A到D)。单因素方差分析与Tukey的多重比较锤真金不怕火(A)或Kruskal-Wallis锤真金不怕火和Dunn的多重比较锤真金不怕火(B到D)。(E)将PA14加臭剂与OP50加臭剂轮流作用5分钟,可重新激活厌恶性牵记,在淡忘后产生对PA14气息剂的学习行径反应。气息脉冲被用来激活厌恶牵记和刺激行径反应。与有气息的蚂蚁比较,有气息的蚂蚁的偏好指数裁减了14;n=16只动物,分别摄取过教悔,教悔后1小时)。相通测量双向方差分析和Tukey的多重比较测试,在教悔后1小时内进行。一言以蔽之,星号表现权贵的各异:*P<0.05**P<0.01***P<0.001,以及****P<0.0001。方块图,中值和四分位数;髯毛,数据领域(最小值到最大值)。P值在数据S6中。
咱们用先前建立的自动感觉分析进一步形色了牵记的重新激活(11,15)在这项试验中,细菌气息剂与气流沿途被运送给在禁闭室内的缓冲液滴中游动的蠕虫,况兼通过测量蠕虫的旋转速率来量化被测气息剂之间的偏好。咱们用PA14加臭剂和OP50加臭剂轮流脉冲刺激蠕虫,并用学习指数来揣度受试动物的偏好与平行检讨的天真动物的平均偏好之间的各异。积极的学习指数标明学会幸免使用PA14加臭剂(材料和方法)(11)咱们发现,在实验的前半部分,用PA14教悔4小时的动物施展出对PA14气息的厌恶性学习,淡忘的动物施展出与天真动物同样的学习指数。关联词,经过5个周期的PA14加臭剂和OP50加臭剂的浮现,动物的厌恶性牵记被重新激活,这些蠕虫施展出明显高于原始动物的学习指数,并可与教悔动物相忘形(图2E以及图S2)。因此,移时斗殴PA14气息会在淡忘后重新激活PA14的厌恶性感觉牵记。总之,咱们用三种不同的方法重新激活PA14的厌恶性感觉牵记的实验收尾标明,在淡忘之后,厌恶性牵记仍然编码在神经系统中,这种牵记不错通过移时浮现于教悔要求或教悔动物造成牵记的气息来重新激活。这些发现揭示了淡忘产生了一种神经系统的情景,这种情景产生的行径输出与天真或哄骗闲静的动物的情景不同。
淡忘调遣学习回路的行径接下来,咱们通过形色学习的神经回路来探讨淡忘。之前,咱们发现一双中间神经元RIA在调遣厌恶性感觉学习中起着要道作用,通过在气息辅导的转向通顺经由中介导感觉通顺整合(图S3)(14,16)RIA的单个经由包含三个功能域:摄取感觉输入的近端环域和与头部通顺神经元相互突触连结的远端nrV(神经环腹侧)和nrD(背侧神经环)。在体钙显像高傲,nrV和nrD结构域产生房室行径,编船埠部波折信息并扼制头部波折。同期,loop结构域摄取感觉信号,如PA14加臭剂产生的信号,在loop、nrV和nrD中产生同步的钙反应(16)在nrV和nrD中,感觉诱发和通顺编码行径之间的相互作用整合了感觉和通顺信息,辅导通顺转向劝诱东说念主的气息。使用PA14教悔会裁减对PA14气息的感觉诱发同步行径,从而改变nrV和nrD的输出,从而裁减朝向PA14的转向效果,这不错通过教悔动物的导航指数裁减和行驶距离增多来讲解(图S3)(14)因此,咱们分析了nrV和nrD结构域的活性,以探讨淡忘对RIA行径模式的影响。
为了研究淡忘是怎么调遣辐射免疫活性的,咱们在微流控系统中进行了体内钙显像(17)使用抒发GCaMP3的转基因动物(18)采纳性辐射免疫分析(16)咱们用0.5赫兹的PA14气息刺应允物。在天真和哄骗闲静的动物和健忘的动物中,nrV和nrD对PA14脉冲的反应是0.5hz的同步钙瞬变(图3,A至C)在傅里叶变换后产生了0.5hz的峰值(图3,D到G)。与咱们之前的研究收尾一致(14)教悔后即刻测试的PA14诱发的同步反应较未教悔的动物着落,教悔1小时后收复(图3,A至G),与教悔后和淡忘后对PA14气息的行径反应一致。比较之下,非论是教悔照旧淡忘,OP50气息剂对1s脉冲的钙反应都莫得改变(图3H).RIA从一双上游中间神经元摄取感觉信息(19)产生同步的感官反应,对辅导通顺朝向有劝诱力的气息至关紧迫(14)往常的学习对学习很紧迫(11)通过体内钙显像,咱们发现AIY对PA14气息的脉冲有反应,而教悔裁减了AIY的反应。关联词,在教悔1小时后,感觉诱发反应仍着落,与教悔后1小时的反应十分。自然单纯动物的AIY行径与教悔动物的AIY行径不同,但淡忘后的AIY行径不成与单纯或教悔动物分手开来,呈现出一种介于两者之间的模式(图3,I到O)详细起来,AIY和RIA的收尾标明,淡忘调遣了荫藏在厌恶性感觉学习基础上的神经回路,从而产生了一种介于天真和哄骗闲静动物之间的行径模式。

图3淡忘调遣感觉学习的神经回路。
(A到F)原始动物PA14气息脉冲诱发RIA nrV和nrD轴突区GCaMP3信号的[(A到C),左]和平均信号[(A到C),右],n=18],受过教悔的动物[(B),n=24],和淡忘后的动物[(C),n=20]和GCaMP3信号的相应傅里叶变换(D到F)。(G和H)PA14气息物资脉冲诱发RIA-nrV和nrD轴突区GCaMP3信号傅里叶变换的0.5-Hz峰值[(G)Naivey,n=18;教悔,n=24;教悔1小时后,n=20]或OP50加臭剂的脉冲[(H)天真,n=15;教悔,n=15;教悔1小时后,n=14]。(我到O)在原始动物中,PA14气息物资脉冲诱发的AIY中的GCaMP6信号[(I到K),左]和平均信号[(I到K),右],n=20],受过教悔的动物[(J),n=21],动物在淡忘后[(K),n=16]和GCaMP6信号的相应傅里叶变换(L到N)和傅里叶变换中0.5赫兹峰值的振幅[(O)天真,n=20;教悔,n=21;教悔1小时后,n=16]。对于(A到F和I到N),实线表现平均值;暗影,扫描电镜。?F=F-F基础;对于RIA,F基础,每次纪录后5%荧光信号的平均强度;对通盘东说念主来说,F基础刺激前2-s平均纪录强度(材料和方法)。Tukey多重比较锤真金不怕火的单因素方差分析[nrV in(G和H)]或Kruskal-Wallis锤真金不怕火和Dunn多重比较锤真金不怕火[nrD in(G和H)和O]*P<0.05和**P<0.01。方块图,中值和四分位数;髯毛,数据领域(最小值到最大值)。P值在数据S6中。
淡忘产生了一个新的神经系统翻译体为了进一步形色淡忘后神经系统的情景,咱们分析了原始动物、教悔动物和淡忘后动物神经系统中主动翻译的基因(图1A)咱们进行了核糖体亲和纯化(TRAP)的翻译(20)利用在通盘这个词神经系统中抒发带有绿色荧光卵白(GFP)艳丽的核糖体卵白大亚基RPL10a的转基因菌株(21)咱们用抗GFP抗体从神经系统千里淀核糖体卵白,并从核糖体中纯化出活性翻译的mRNAs。咱们使用大量的平行测序来对cDNA文库进行测序,并为那些粗笨和哄骗闲静的动物和淡忘的动物(材料和方法)生成翻译图谱。往常使用这种转基因菌株的研究考证了咱们的方法来识别神经系统中抒发的基因(21).
咱们发现了932个基因在原始、教悔和淡忘要求下在神经系统中各异抒发[空虚发现率(FDR)<0.1;数据S1到S4以及材料和方法]。在这些基因中,594个基因在未成年和受过教悔的动物的神经系统中产生了不同水平的核糖体干系mrna(图4A)先前的研究通过量化在通盘这个词蠕虫中产生和集结的通盘mRNAs来详情在喂食PA14 4或8小时后改变抒发的基因(22)在咱们的方法中,神经元的mRNAs在纯化的时候被积极地翻译到核糖体上,约莫30%的基因是通过喂养PA14 4或8小时来调遣的(22)在咱们的研究中,还高傲了在原始动物和教悔动物中的各异抒发(图S4),这进一步考证了咱们的方法。此外,咱们发现245个基因在教悔和淡忘要求下产生不同水平的核糖体干系mrna,440个基因在粗笨和淡忘情景下产生(图4A)主要素分析(PCA)收尾标明,这些各异抒发基因在粗笨、教悔和淡忘要求下都得到了很好的分离(图4B).基于这些各异抒发基因的量化水平进行的档次聚类或皮尔逊干系聚类标明,淡忘动物和教悔动物的翻译体良好邻接,与淡忘和教悔的翻译体比较,天真翻译体离淡忘和教悔翻译体都更远(图4,C和D)尽管那些也曾健忘的动物施展出的感觉松手行径不错与天的确动物相忘形(图1)这些收尾进一步揭示了淡忘是一种不同于单纯情景的新情景,尽管在这两种情况下有着同样的趋化松手行径。此外,唯独14%的基因在粗笨和教悔要求下的各异抒发在教悔和淡忘之间也有各异抒发(图4A)这些分析共同标明,在淡忘和学习经由中,不同的基因参与其中。

图4淡忘会产生一个新的神经系统翻译体。
(A)维恩图高傲了三种情况下神经系统中基因的各异抒发(天真、教悔和淡忘,FDR<0.1;数据S1到S4以及材料和方法)。(B到D)主要素分析法(B)、档次聚类法(C)(每行代表一个基因)和Pearson干系聚类法(D)基于在天真、教悔和淡忘要求下神经系统中各异抒发的基因抒发(FDR<0.1;材料和方法)。(E)KEGG道路丰富(FDR≤0.05;数据S5)在原始、教悔和淡忘要求(材料和方法)下神经系统中各异抒发的基因(数据S1到S4)。(F)谷胱甘肽代谢道路中的基因在粗笨、教悔和淡忘要求下施展出各异抒发。“>”和“<,”分别表现较高或较低的抒发水平。
基因抒发的生物经由是通过基因践诺论来阐明的(23,24)和KEGG(京都基因和基因组百科全书)道路(25)富含这些基因(数据5)。咱们莫得发现神经元基因主邀功能类别的富集,包括离子通说念、G卵白偶联受体和信号通路,以及神经传递道路【数据S5和(26)].GO项分析详情了自然免疫反应和对革兰氏阴性菌的小心反应在几个生物经由中的富集,与病原菌PA14的教悔教学一致(数据S5)。KEGG分析详情了谷胱甘肽代谢道路的富集、外源物资的细胞色素P450代谢和药物代谢-细胞色素P450,其中包括932个各异抒发基因中调遣谷胱甘肽代谢的基因(图4E,数据S5,以及材料和方法)。谷胱甘肽在大脑中浓度很高,在神经保护功能中起着要道作用(27)最近的研究揭示了谷胱甘肽在调遣谷氨酸能神经传递中的要道作用(28,29)谷氨酸是谷胱甘肽生物合成酶的底物(27)谷氨酸通过谷胱甘肽的代谢经由开释,在核心神经系统产生大量的细胞内谷氨酸。因此,松手谷胱甘肽的代谢或生物合成会改变细胞内谷氨酸浓度、突触前谷氨酸开释和突触后谷氨酸神经传递,这些机制咫尺还不十分了了(28,29)值得谨慎的是,八个编码谷胱甘肽迁徙酶的基因C、 挽歌它催化谷胱甘肽篡改为R-S-谷胱甘肽,随后可产生谷氨酸盐,以及一个编码谷胱甘肽过氧化物酶的基因,参与谷胱甘肽代谢(30)在教悔或淡忘后施展出改变的脸色(图4F以及数据S1到S4)。自然测量蠕虫细胞内谷氨酸浓度并不可行,但这些发现促使咱们讨论学习和淡忘经由中的谷氨酸信号。总的来说,在原始、教悔和淡忘要求下的神经元翻译体响应了学习和淡忘引起的变化,以及神经系统对教悔细菌致病性的反应。咱们咫尺还不成把这两种可能性分开。此外,通盘这个词神经系统的翻译体更有可能识别出受教悔和/或淡忘要求平时抒发或厉害调控的基因。关联词,这些分析提供了分子特征,进一步讲解了淡忘后的神经系统不同于原始动物和受过教悔的动物的神经系统。
AMPA型谷氨酸受体裁减淡忘率接下来,咱们寻求a的函数C、 挽歌AMPA型谷氨酸受体亚单元GLR-1在淡忘中的作用。这个C、 挽歌基因组包含10个编码脊椎动物嗜离子谷氨酸受体亚单元同源基因的基因(glr-1级,2,三,4,5,6,7,8,和核磁共振-1,2) (26,31,32)在这些基因中,glr-1型编码哺乳动物AMPA受体亚单元GluA1和GluA2的同源物(31)调遣多种阵势的神经可塑性(33–35).几个glr-1–抒发神经元在病原菌的厌恶性感觉学习中起着紧迫作用(11,12,31,36)关联词,功能的丧失(若是)glr-1(n2461)成年突变体动物真义地施展出对PA14的正常厌恶性感觉学习(12)因此,咱们思知说念glr-1型起到了淡忘的作用。咱们发咫尺用PA14教悔4小时后glr-1(n2461)突变动物在野向PA14气息的场合行驶时,其导航指数裁减,行走距离增多,施展出与野生动物同样的学习才略(图5,A和B,图S5、A和B),与之前的研究收尾一致(12)。然则glr-1(左前)突变体的淡忘速率明显快于野生型。教悔实现后0.5小时,受训者glr-1(左前)突变体也曾高傲出明显大于教悔后立即产生的导航指数,以及权贵短于教悔后立即产生的旅行距离的导航指数,可与原始动物相忘形,而教改悔的野生型动物对PA14气息仍然施展出教悔的反应(图5,A和B)这些收尾共同标明AMPA型谷氨酸受体亚单元GLR-1不错减缓淡忘。

图5AMPA型谷氨酸受体亚单元GLR-1在RIA中起扼制淡忘的作用。
(A和B)glr-1(左前)突变动物施展出对PA14的感觉学习,但在0.5小时后就健忘了。glr-1(左前):天真,n=23;教悔,n=25;培训后0.5小时,n=23;野生型:天真,n=29;教悔,n=29;培训后0.5小时,n=23只动物。(C)暗意图高傲在淡忘经由中使用组胺扼制辐射免疫反应。(D和E)通过扼制his14基因组胺在淡忘远程动物中的抒发,n=25;教悔,n=21;教悔1小时后,n=28只动物);莫得组胺诊治,转基因动物施展出感觉学习和淡忘(天真,n=24;教悔,n=24;教悔1小时后,n=22只动物)。(F和G)抒发野生型的glr-1型RIA基因营救快速淡忘表型glr-1(左前)感觉突变体转向PA14。glr-1;RIA::glr-1::gfp:天真,n=22;教悔,n=20;培训后0.5小时,n=20;野生型:天真,n=24;教悔,n=20;培训后0.5小时,n=18只动物。(H到K)PA14气息脉冲诱发RIA轴突区GCaMP3信号傅里叶变换的0.5Hz峰值振幅glr-1(左前)突变株在教悔后0.5小时失去学习依赖性变化[(H和I)glr-1(左前):天真,n=31;教悔,n=28;培训后0.5小时,n=29;野生型:天真,n=32;教悔,n=29;培训后0.5小时,n=29只动物];抒发野生型的glr-1型RIA-rescues中的cDNA[(J和K)glr-1;RIA::glr-1:天真,n=12;教悔,n=12;培训后0.5小时,n=13;非转基因兄弟姐妹:天真,n=15;教悔,n=15;培训后0.5小时,n=13只动物]。总的来说,双向方差分析,Tukey的多重比较测试天真,哄骗闲静,淡忘。星号,各异权贵*P<0.05**P<0.01***P<0.001,以及****P<0.0001。方块图,中值和四分位数;髯毛,数据领域(最小值到最大值)。P值在数据S6中。
glr-1级在几个神经元中抒发,包括调遣PA14的厌恶性感觉学习的中间神经元RIA(11,31)GLR-1卵白在RIA经由中富集(37)因此,咱们假定GLR-1在RIA中起调遣淡忘的作用。为了考证这一机制,咱们当先通过在RIA中使用细胞采纳性启动子产生和测试在RIA中抒发组胺门控氯通说念亚单元HisCl1的转基因动物,来检测RIA在淡忘中的作用glr-3p公司(31).因为C、 挽歌对组胺莫得内在的配体(38)用组胺处理转基因动物可设备扼制RIA活性。当先,为了检测HisCl1转基因动物对RIA的扼制作用,咱们用尺度浓度(10mm)的组胺处理转基因动物(38)在对PA14的气息进行趋化转向之前和经由中(图S6A)。咱们发现,在转向经由中扼制RIA权贵裁减了导航指数并增多了行驶距离,这与之前报说念的RIA在趋化转向中的要道作用一致(图S6、B和C)(14)接下来,为了研究RIA在淡忘中的作用,咱们仅在淡忘经由顶用组胺扼制RIA(图5C).因为咱们在淡忘经由顶用组胺诊治蠕虫1小时,是以咱们使用了低浓度的组胺(~0.14mm)。咱们让处理过的蠕虫在莫得组胺的平板上爬行1分钟,然后在莫得组胺的情况下测试其趋化转向。为了锤真金不怕火这种诊治是否会侵犯转向,咱们测试了受试动物对OP50加臭剂的趋化性,因为PA14的教悔和淡忘不会改变对OP50加臭剂的导向(图1)咱们发现,在这种情况下,仅在淡忘经由中扼制RIA常常不会破碎转向,这表咫尺粗笨和哄骗闲静的转基因动物和在淡忘经由顶用组胺处理的转基因动物对OP50气息的近似转向通顺(图S6、D和E)。关联词,这种诊治远程了PA14的感觉牵记的淡忘。咱们发现,在用PA14教悔4小时后,在RIA中抒发HisCl1的转基因动物学会了减少对PA14气息剂的偏好,这表咫尺它们转向PA14时导航指数裁减,行驶距离增多(图5,C至E)关联词,经过1小时的组胺处理后,这些转基因动物仍然施展出一个导航指数和一个与教悔后立即高傲的同样的旅行距离(图5,C至E)动作对照,在淡忘经由中未经组胺处理的转基因动物在1小时后健忘了对PA14的感觉反应(图5,C至E)这些收尾和咱们之前的研究收尾标明,RIA中间神经元调遣学习和淡忘。
接下来,咱们在RIA中抒发了一个功能性的翻译交融GLR-1::GFP(37)在glr(左前)突变体并发现RIA采纳性抒发glr-1型皆备挽救了突变体动物的快速淡忘表型,在教悔后0.5小时,获救动物的导航指数和旅行距离与教悔后立即产生的收尾十分(图5,F和G)通过体内钙显像,咱们发现PA14气息剂脉冲诱发的RIA钙瞬变在教悔后减少glr-1(左前)突变体在教悔后仅0.5小时收复到原始水平,此时野生型仍施展出学习设备的PA14诱发RIA钙反应的裁减(图5,H和I).淡忘经由中RIA活性收复更快glr-1(左前)突变体与突变体在行径上的快速淡忘是一致的(图5,A和B)。近似地,表现野生型glr-1型RIA中的cDNA诞生了原核细胞的舛错glr-1(左前)PA14突变动物在淡忘经由中诱发RIA钙反应(图5,J和K)在教悔后0.5小时,获救动物的辐射免疫钙反应与教悔后立即产生的钙反应十分,而非转基因兄弟姐妹在教悔后0.5小时的钙反应与原始动物十分(图5,J和K)总之,这些收尾标明GLR-1在RIA中起到减缓淡忘的作用。
5-羟色胺受体SER-1/HTR2B在RIA中起加快淡忘的作用接下来,为了阐述GLR-1怎么减缓淡忘,咱们探讨了血清素信号的作用。5-羟色胺调遣小鼠海马牵记和学习速率(39,40).英寸C、 挽歌,5-羟色胺信号在成体阶段和印章经由中调遣致病菌的厌恶性感觉学习(12,14,41,42)C、 挽歌基因组编码几种血清素受体(42–48)咱们和其他东说念主先前的研究标明,5-羟色胺门控氯离子通说念MOD-1作用于中间神经元AIB/AIZ或AIY,5-羟色胺门控性阳离子通说念LGC-50在RIA中起调遣PA14的厌恶性学习的作用(12,14,41,42)另一种血清素受体ser1在辐射免疫分析中抒发(32,44,45)SER-1卵白在RIA轴突的远端富集(47)在这里,感觉诱发和通安产生的钙信号整合到径直的通顺输出,用于感觉转向(14)咱们发现,使用PA14教悔可裁减导航指数,并增多在水中的行驶距离ser-1(ok345)功能丧失突变体,与野生型近似(图S5、C和D);关联词,与野生动物不同,ser-1(低频)突变株在教悔1小时后仍施展出对PA14气息的行径反应(图6,A和B)。野生动物在收复教悔前1小时后会健忘,而在教悔前4小时内ser-1(低频)突变体健忘(图S7),标明ser-1(低频)突变体的淡忘速率较慢。此外,咱们发现,在教悔后,对PA14气息的1-s脉冲的感觉诱发钙瞬变裁减ser-1(低频)突变体,近似于野生型,与正常的学习行径一致ser-1低频变异动物。关联词,PA14能诱发钙信号ser-1(低频)突变动物在教悔后1小时仍保握着落(图6,C和D)与行径中的慢淡忘表型一致。抒发野生型的ser-1系列RIA中的cDNA皆备收复了正常的淡忘经由和RIA钙反应ser-1(低频)变异动物(图6,E至H)这些收尾共同标明ser1在RIA中起加快淡忘的作用。

图6.SER-1是HTR2B的同源物,在RIA中起加快淡忘的作用。
推特 拳交(A和B)ser-1(低频)突变动物学会减少对PA14气息的偏好,但在教悔后1小时内不会健忘。ser-1(低频):天真,n=27;教悔,n=26;教悔1小时后,n=26只动物;野生型:天真,n=23;教悔,n=25;教悔1小时后,n=21只动物。(C和D)PA14刺激物诱发RIA-nrV和nrD轴突区GCaMP3信号傅里叶变换的0.5Hz峰值振幅ser-1(低频)突变体施展出学习依赖性变化,但在教悔1小时后仍保握这种变化。ser-1(低频):天真,n=28;教悔,n=20;教悔1小时后,n=21只动物;野生型:天真,n=24;教悔,n=23;教悔1小时后,n=23只动物。(E到H)抒发野生型的ser-1系列RIA中cDNA营救慢淡忘表型ser-1(低频)行径突变[(E和F)ser-1型;RIA::ser-1::麦克赫里:天真,n=21;教悔,n=21;教悔1小时后,n=21只动物;非转基因兄弟姐妹:天真,n=22;教悔,n=22;教悔1小时后,n=21只动物]和RIA中的神经元行径[(G和H)ser-1型;RIA::ser-1::麦克赫里:天真,n=18;教悔,n=15;教悔1小时后,n=15只动物;非转基因兄弟姐妹:天真,n=23;教悔,n=16;教悔1小时后,n=21只动物]。总的来说,双向方差分析,图基的多重比较测试天真,哄骗闲静,淡忘,星号,权贵各异*P<0.05**P<0.01***P<0.001,以及****P<0.0001。方块图,中值和四分位数;髯毛,数据领域(最小值到最大值)。P值在数据S6中。
违反的表型glr-1(左前)和ser-1(低频)突变体促使咱们测试glr-1(lf);ser-1(低频)淡忘中的双变异动物。咱们发现PA14教悔能设备双突变体的厌恶性感觉学习(图7,A和B,以及图S5、E和F);然则,在教悔后1小时glr-1(低频);ser-1(低频)动物连接高傲导航指数和旅行距离,分别比在原始要求下产生的导航指数和旅行距离小和长,与教悔后立即产生的收尾十分,在行径上施展出慢淡忘表型,近似于ser-1(低频)变异动物(图7,A和B)同期,咱们发现教悔能权贵扼制PA14诱发的钙反应glr-1(lf);ser-1(低频)突变体,允洽他们正常的学习行径。关联词,在教悔后1h,野生型对照组的RIA钙反应也曾不同于教悔动物的RIA钙反应,但双突变体的RIA钙反应既不成与教悔反应分手开,也不成与原始反应分手开,施展出中间表型(图7,C和D)行径学和RIA钙反应的收尾标明,SER-1在GLR-1的卑鄙通过部分扼制SER-1的功能来扼制淡忘来调遣淡忘率,或者GLR-1和SER-1以违反的方式调遣淡忘率,SER-1的作用更强。

图7GLR-1和SER-1通过平行道路调遣淡忘率。
(A和B)glr-1;ser-1系列突变体施展出对PA14的感觉学习,但1小时后不会健忘。glr-1;ser-1系列:天真,n=33;教悔,n=27;教悔1小时后,n=32;野生型:天真,n=25;教悔n=29;教悔1小时后,n=25。(C和D)PA14气息脉冲诱发RIA轴突区GCaMP3信号傅里叶变换的0.5Hz峰值振幅glr-1;ser-1系列突变体,教悔后1小时。glr-1;ser-1系列:天真,n=38;教悔,n=24;教悔1小时后,n=31;野生型:天真,n=22;教悔,n=21;教悔1小时后,n=21。(E)GLR-1:GFP在RIA轴突中的水平不受教悔或淡忘的调遣。天真,n=30;教悔,n=31;教悔1小时后,n=34只动物。(F)用RIA特异性启动子抒发的SER-1::GFP的图像。比例尺,前15μm,朝上;背侧,左边。(G到我)SER-1:RIA远端轴突区GFP水平在教悔和淡忘后升高[(G)粗笨;n=49;教悔,n=50;教悔1小时后,n=49只动物];教悔不会增多glr-3p::TD番茄合并区域的抒发式[(H)n=每只34只动物]或改变SER-1::GFP抒发的极性[(I)n=每只20只动物]。极性指数高傲SER-1::GFP在RIA轴突中的散布(材料和方法)。(J)在RIA中,培训可进步SER-1::GFP级别glr-1(左前)突变体。glr-1(左前):天真,n=86;教悔,n=95;教悔1小时后,n=64;野生型:天真,n=94;教悔,n=94;教悔1小时后,n=71。荧光强度是尺度化的平均强度的松手天真动物(E,G,H,和J)。单因素方差分析与Tukey的多重比较锤真金不怕火(G和I),Kruskal-Wallis锤真金不怕火与Dunn的多重比较锤真金不怕火(E和H),或双向方差分析与Tukey的多重比较锤真金不怕火,用于天真、教悔和淡忘(A到D和J)*P<0.05**P<0.01***P<0.001,以及****P<0.0001。方块图,中值和四分位数;髯毛,数据领域(最小值到最大值)。P值在数据S6中。
为了考证这两种可能性并进一步发扬GLR-1和SER-1在淡忘中的作用,咱们接下来研究了GLR-1和SER-1在RIA中的抒发。咱们当先勤勉能翻译交融GLR-1::GFP来测量GLR-1在RIA中的抒发glr-3型启动子和富集在辐射免疫轴突的近端区域(37)咱们发现非论是教悔照旧淡忘都不会权贵改变RIA轴突中GLR-1的抒发(图7E)接下来,咱们使勤勉能性翻译交融SER-1::GFP在RIA中测量SER-1的抒发水平glr-3型发起东说念主(47)SER-1::GFP交融在RIA轴突的远端富集(47)咱们发现,教悔能进步远端轴突区ser1::GFP水平,并在教悔后1小时内握续升高(RIA::ser-1::gfp;图7,F和G)一个纪录记者Pglr-3::t番茄动作启动子活性的对照,其在合并轴突区的抒发莫得任何教悔设备的变化(RIA::t番茄;图7H)此外,用极性指数测量,SER-1::GFP在RIA轴突远端的富集并莫得因教悔或淡忘而改变(图7I以及材料和方法)。这些收尾共同标明,教悔增多了RIA中SER-1卵白的丰采。为了检测GLR-1是否调遣教悔设备的SER-1的抒发,咱们在RIA中检测了ser1::GFP的水平glr-1(左前)突变动物并发现失活glr-1级在教悔后或淡忘后莫得立即阻断教悔引起的SER-1::GFP水平的进步(RIA::ser-1::gfp;图7J)总之,这些收尾标明,教悔进步了SER-1的水平,SER-1是一种加快淡忘的II型血清素受体,教悔设备的SER-1抒发增多并不依赖于GLR-1,缓助GLR-1和SER-1以违反的方式调遣淡忘率的平行旅途(图8).

图8使命模式。
先前发现的神经元调遣成东说念主致病细菌PA14的感觉学习C、 挽歌(11,12,36,41,49–51)包括中间神经元AIY、RIA、AIB和RIM,它们径直或障碍地从感觉神经元摄取突触输入,如感觉神经元AWB和AWC。感觉神经元ADF、ADL、ASI、ASH、AWA和URX产生学习的调制信号。教悔改变神经元行径,包括AIY、RIA、AIB和RIM对PA14气息的反应,以编码牵记[图3以及(14,36)].淡忘后,学习干系的变化保握在AIY中,但从RIA中移除。RIA整合感觉感觉输入和通顺反馈来调遣感觉通顺反应(14,16,19)摄取来自AIY的突触输入,产生PA14气息诱发反应。使用PA14教悔会改变AIY和RIA的感觉反应,从而减少感觉转向PA14[图3以及(14)].在淡忘经由中,谷氨酸能信号和5-羟色胺能信号分别通过AIY卑鄙RIA中的GLR-1和SER-1调遣RIA活性,使感觉转向PA14,与天的确动物同样。5-羟色胺能神经元ADF和NSM可能为淡忘提供调遣信号。RIA的谷氨酸能突触前神经元,包括AIB和ASH(55),产生依赖学习的变化(36),可能为淡忘提供谷氨酸能输入。总的来说,RIA在学习和淡忘经由中整合了不同的神经元输入,从而产生不同水平的感觉转向PA14。为了通俗起见,并不是通盘与厌恶性学习筹划的神经元都高傲出来了,也不是通盘的突触都高傲出来了;箭头或线条的粗细并不代表突触的数量。从辐射免疫分析(RIA)和东说念主工智能体(AIY)的轴突测量神经元活性;为了通俗起见,凸起高傲细胞体。
究诘嗅学C、 挽歌,咱们在分子、细胞和有机体水平上标明,淡忘会产生一种不同于原始情景和教悔情景的神经系统情景。在咱们的研究中,咱们将教改悔的动物收复到教悔前的情景,这是一种在莫得明显侵犯的情况下锤真金不怕火淡忘的范式。咱们发现,自然淡忘发生在一个与粗笨情景疏浚的环境中,但它不会逆转学习经由,也不会使神经系统收复到天的确情景。基于咱们的研究收尾,咱们建议淡忘会使神经系统的特定功能产生一种新的情景。新的情景允许动物在回忆之前的学习教学时,通过移时的浮现于教悔要求或教悔要求的一部分,使它们大要速即地施展出先前所学的行径。
往常的研究使用激光消融、分子遗传学和功能成像方法也曾详情了在成东说念主中调遣致病细菌PA14的厌恶性感觉学习的神经元C、 挽歌(11,12,36,41,49–51)包括interneurons AIY、RIA、AIB和RIM。这些中间神经元通过化学和电突触连结,径直或障碍地从感觉神经元(包括主要感觉神经元AWB和AWC)摄取多个突触输入。感觉神经元ASI,AWA,ADL,URX和5-羟色胺能神经元ADF产生对牵记造成紧迫的调遣信号(图8)教悔会改变神经系统的行径,包括AIY、RIA、AIB和RIM对PA14气息的反应,从而编码厌恶性感觉牵记[图3以及(14,36)].在这里,咱们讲解了在淡忘后,学习干系行径的变化在AIY中保握不变,但通过RIA中GLR-1和SER-1的功能而从RIA中移除。RIA整合了多种突触输入,包括感觉感觉输入和通顺反馈,以产生感觉通顺反应(14,16,19)RIA从胆碱能中间神经元摄取突触输入,产生PA14气息诱发的感觉反应(14)使用PA14教悔会改变AIY和RIA的感觉反应,从而减少了在趋化转向经由中感觉对PA14的偏好[图3以及(14)].在淡忘经由中,谷氨酸能信号和5-羟色胺能信号通过AIY卑鄙的GLR-1和SER-1的功能调遣RIA的活性,产生近似于粗笨动物的感觉转向PA14(图8)5-羟色胺能神经元ADF和NSM都对细菌食品有反应(52–54)潜在地提供一个调遣信号来调遣淡忘。RIA的突触前神经元中有几个是谷氨酸能神经元,包括中间神经元AIB和伤害性感觉神经元灰分(55)这两种反应都会在PA14诱发反应中产生学习依赖性变化(36)这些神经元可能在健忘调遣RIA的经由中提供谷氨酸能的输入。总的来说,RIA在学习和淡忘经由中整合了不同的神经元输入,以产生不同水平的感觉转向PA14(图8).
先前的几项对于淡忘机制的研究证据了多巴胺信号转导和调遣细胞骨架重塑的紧迫作用(56–59)在这里,咱们详情了一种新的淡忘调遣机制,AMPA型谷氨酸受体和保守的5-羟色胺受体通过作用于一双在学习和淡忘中起要道作用的中间神经元以拮抗的方式调遣淡忘率。在哺乳动物大脑中,AMPA型离子型谷氨酸受体的膜定位编码突触可塑性和牵记(33–35)同期,AMPA受体也被以为通过其他几种机制介导细胞的可塑性,包括活性依赖的G卵白介导的通说念活性和基因抒发的调遣(60,61)在这里,咱们展示了一个与GluA1和GluA2同源的蠕虫AMPA受体亚单元GLR-1(31),在中间神经元RIA中起到扼制淡忘的作用,而ser1(5-羟色胺受体HTR2B的蠕虫同源物)在RIA中起促进淡忘的作用。在C、 挽歌,5-羟色胺调遣复杂的行径,这些行径依赖于抒发不同5-羟色胺受体的多个神经元的整合功能(12,14,41–46,62–64)在脊椎动物的大脑中,血清素调遣步地和领略功能,包括学习和牵记(39,40,65).HTR2B是ser1的哺乳动物同源物,在大脑中平时抒发(66,67)而HTR2B的突变与神经病性疾病的病理学以及酬酢和学习行径的舛错筹划(68,69)GLR-1在RIA轴突近端富集,SER-1在轴突远端富集(37,47)先前的研究标明,SER-1/HTR2B通过G卵白的α亚基来调遣神经元功能问(62,70)咱们预计GLR-1和SER-1可能通过径直或障碍地以拮抗的方式调遣G卵白介导的卑鄙通路来调遣淡忘。咱们的发现强调了谷氨酸能信号和5-羟色胺能信号在合作复杂行径神经回路功能中的相互作用。
材料和方法实验打算C、 挽歌本研究使用牝牡同体成年动物,在20°C的尺度要求下培养和保管(71).本研究中所使用的行径分析法-厌恶性感觉教悔(11,14),感觉辅导试验(14),以及液滴分析(11,15)-是之前形色的。本文先容了钙显像的实验打算(14,16).
应变与保管本研究中使用的菌株包括:N2(布里斯托尔)(无花果。1,2,和5到7无花果和无花果。S1、S2和S5),JAC126csbIs4[Prgef-1::eGFP(+内含子)::rpl-1(拼接)::unc-54 3′UTR+lin-15](图4以及图S4),ZC1508yxIs19[Pglr-3::GCaMP3.3,Punc-122::dsRed](无花果。三和5到7),ZC2680yxEx1378[Pttx-3::GCaMP6,Punc-122::dsRed](图3),ZC2897yxEx1503[Pglr-3::HisCl1,Punc-122::gfp](图5以及图S6),DA1814ser-1(ok345)X(图6无花果。S5和S7),ZC3109ser-1(ok345)X;yxIs19型(图6),ZC3238ser-1(ok345)X;yxIs19;yxEx1645[Pglr-3::ser-1cDNA::mCherry,Punc-122::gfp](图6),KP4glr-1(n2461)III(图5以及图S5),ZC3135glr-1(n2461)III;yxIs19型(图5),ZC3136glr-1(n2461)III;wyIs93[Pglr-3::glr-1::gfp;Pglr-3::mCherry::rab-3;Punc-122::rfp](图5),ZC3149glr-1(n2461)III;ser-1(ok345)X(图7),ZC3185glr-1(n2461)III;ser-1(ok345)X;yxIs19型(图7),wyIs605[Pglr-3::ser-1::gfp;Pglr-3::TD番茄;Punc-122::rfp](图7),ZC3282glr-1(n2461)III;wyIs605型(图7),和ZC3394glr-1(n2461)III;yxIs19;yxEx1762[Pglr-3::glr-1cDNA,Punc-122::gfp](图5).
转基因动物的产生使用Gibson次第集(NEB)生成Pglr-3::ser-1(cDNA)::mCherry当先消化含有Pglr-3型(14)与NheI和KpnI连结ser-1系列用5′catttcAgGaCcTgGaCcTgGcTgGcTgGgTagGaTgGaTgGaTgGaTgGaTacTacCattCaAc3′和5′AgTcTcAgaTcTcTcTcTcTcTcTcTcTcTcTcTcAgg3′引物团聚酶链反应(PCR)产生cDNA。所得到的质粒用于生成一个线性载体Pglr-3::ser-1(cDNA)引物为5′GGCGGCATGGACGACTGTAGTAGGTAGGTAGGTAGGTATGATTACTGAGCCTC3′和5′CTCGAGATTTTTCTCCGGTACCTCAGATGTTTCCTTGATCAGATGTTTCCTTGGCACTC3′。
安麦克里用5′gatagtgccatcaggaattcttgaggtacggtagaaaaaatgctcgag3′和5′gagctagataccaggtacttattagttagtaccagtcgtcctgccgcc3′进行PCR扩增。临了,是麦克里碎屑被拼装成Pglr-3::ser-1(cDNA)要生成的线性向量Pglr-3::ser-1(cDNA)::mCherry.Pglr-3::HisCl1是由一个包含Pglr-3型(14)和一个包含HisCl1的主张载体(38).生成Pglr-3::glr-1cDNA,一个glr-1cdna用5′catttcaggagcccttggctaggttttttctttctttctttttttttg3′和5′ctcagatataccatcgtcTcTgTgTgTgTagAg3′的引物从cDNA文库中扩增出片断,并插入主张载体中生成pDEST::GL1CR-DNA,它与包含Pglr-3型通过LR反应。转基因以20~30ng/μl的浓度注入Punc-122::gfp(10 ng/μl)动作所述的共射艳丽(72).
病原菌PA14与淡忘的厌恶教悔次第用PA14进行的厌恶教悔与前边形色的同样(11,14).通俗地说,C、 挽歌牝牡同体在尺度要求下培养至成虫期,分别接种线虫孕育培养基[NGM;NaCl(3g/L)、Bacto卵白胨(2.5g/L)、1 mM CaCl2,1毫米MgSO4,25毫米KPO4(pH 6.0)、1.6%琼脂和胆固醇(5 mg/l)]平板,隔夜培养Luria Bertani(LB)E、 大肠杆菌OP50或P、 铜绿假单胞菌PA14,在26°C下孵育2天。教悔4小时后,分别用单虫子趋化性试验或液滴感觉试验,分析动物对PA14加臭剂的感觉反应。一些受过教悔的动物被迁徙到事前准备好的朴素盘子里,以便在分析它们对PA14气息的感觉反应之前忘掉它们。为了松手教悔和淡忘的时间,在需要时,每个诊治组都确立多个平板。教悔时间为4h~4h,25min;淡忘时间为55~70min。
单虫趋化转向试验如前所述,在单个动物中对PA14加臭剂进行了趋化松手并进行了分析(14).滴入10μl的1.5至2倍于过夜培养的上清液P、 铜绿假单胞菌将NGM培养基中的PA14置于10 cm NGM分析板的中心[NaCl(3 g/L),1 mM CaCl2,1毫米MgSO425毫米4(pH 6.0)、1.6%琼脂和胆固醇(5 mg/L)],然后将虫迁徙到离PA14培养上清液滴1.5 cm处的平板上。被测蠕虫在一个空的NGM平板上爬行约莫1分钟,以铲除其体内的细菌,然后迁徙到平板上进行分析。使用Grasshopper3-GS3-U3-120S6M-C相机(FLIR集成成像经管决议)以每秒7帧的速率纪录蠕虫的趋化通顺。纪录是在将蠕虫放在板上之后启动的,因此,当纪录启动时,蠕虫可能迁徙了一小段距离。当虫子到达培养上清液时,纪录住手。若是蠕虫在5分钟内莫得到达培养上清液,则纪录在启动纪录后5分钟住手。大多数蠕虫在5分钟内完成趋化。纪录的趋化转向使用WormLab(MBF Bioscience)和MATLAB(MathWorks)代码进行分析(14)生成导航索引和最先到特别的行驶距离。导航主张界说为径向速率比(五R)以及通顺速率(五我) (图1)以每2秒计较一次的导航指数的平均值动作分析的导航指数,利用蜗杆在转向经由中在每一帧中的位置来计较总行驶距离。图S5中的学习索引(LI)被界说为导航索引_LI=(平均朴素导航索引?受试动物教悔导航指数)/(平均朴素导航指数+受试动物教悔导航指数)或旅行距离_LI=(受试动物教悔行驶距离?平均天真旅行距离)/(受试动物教悔旅行距离+平均天真旅行距离)。平均朴素导航指数和平均朴素出行距离是本日测试的平均朴素收尾。
自动液滴感觉分析如前所述,使用自动液滴分析法测量PA14加臭剂的感觉偏好(11,15).12滴2-μl NGM缓冲液[NaCl(3 g/l),1 mM CaCl2,1毫米MgSO4,和25毫米KPO4(pH6.0)]被扬弃在一个密封室内的蓝对峙窗户上,密封室由两个气流连结,通过整夜的NGM培养产不悦息E、 大肠杆菌OP50或P、 铜绿假单胞菌PA14。将蠕虫单独扬弃在液滴中,浮现于每隔30秒轮流的气流运送到室内的OP50或PA14气息剂中,纪录蠕虫的通顺情况,并用LabVIEW和MATLAB次第分析其转向率。拍浮时,蠕虫握住地拍打躯壳,偶尔会被希腊字母Ω神气的大躯壳波折所破碎。由于Ω波折之后是重新定向的通顺,如反向和转向,Ω波折的速率与蠕虫对被测气息的偏好成反比,因此不错用来测量气息偏好。PA14加臭剂和OP50加臭剂之间的偏好使用动弹率计较,学习指数=天真动物的平均偏好(本日测试)?受试动物的偏好。积极的学习指数标明学会了幸免使用PA14气息剂(11,14,15).
TRAP联接RNA测序TRAP联接RNA测序的方法与前边形色的近似(21).JAC126只在神经系统中抒发增强型GFP(eGFP)艳丽的核糖体卵白大亚基RPL-1的动物,在尺度要求下在15cm的NGM板上培养,直到成年,然后迁徙到15cm的原始对照板或教悔板上。教悔4小时后,网罗原始动物和约莫一半的教悔动物进行裂解,剩下的一半教悔后的蠕虫用NGM缓冲液洗涤,迁徙到新的原始培养皿中1小时后获利,制成用于淡忘情景的裂解液。通过三个零丁的实验来生成三个用于天真和淡忘要求的裂解物样本和两个用于教悔要求的样本。用抗eGFP抗体[HtzGFP_04(clone19F7)和HtzGFP_02(克隆19C8)进行免疫千里淀,得回eGFP艳丽的核糖体,用三试剂(T9424,Sigma-Aldrich)分离干系的mrna。用逆转录PCR(210210,QIAGEN)对mRNA样本进行定量,然后使用TruSeq RNA文库试剂盒(RS-122-2001,Illumina)进行反向转录以生成cDNA文库。cDNA文库用illuminahiseq 2000测序。对8个三种情况的库进行了排序,每个库的排序领域从1800万到7000万次不等。阅读被映射到C、 挽歌获取通盘独一映射读取的计数。用STAR(2.7.0e版)将测序收尾与参考基因组(Caenorhabditis_elegans.WBcel235.98)进行比对,HTSeq(0.11.2版)用于计较图谱读取数。用DESeq2在三种要求下果决各异抒发基因。在DAVID生物信息学资源6.8中,使勤勉能疑望器具将平均尺度化计数高于DESeq2零丁过滤参数界说的临界值的基因动作布景基因集进行KEGG富集分析和GO-term分析(23–25)主要素分析图是用R(73).使用R(4.0.2版)中的基本函数生成档次聚类和皮尔逊干系,www.R-project。组织/)以基因抒发水平测定2(CPM+2),TMM的对数篡改(M值的修剪平均值)-尺度化的每百万次读取计数,在篡改前每个基因有两个先验计数,以幸免无限大的值。为了生成热图和分层聚类,对数篡改抒发式值被篡改为z凭证在通盘样本中的抒发散布,为每个基因打分。
钙显像钙显像与所述近似(14)使用一种由自动化科学阀门库提神系统(加州伯克利)和聚二甲基硅氧烷芯片松手的微流控安装(17)选用40×油浸物镜的共焦Nikon-Eclipse Ti-E颠倒显微镜。一条蠕虫被扬弃在一条与成年牝牡同体大小相匹配的通说念内。头部浮现在芯片中流体流中的蠕虫被提神系统松手的PA14加臭剂或OP50加臭剂的0.5hz脉冲刺激。GCaMP3型(18)或GCaMP6(74)用安说念尔或iXon Ultra EMCCD录像机以每秒5帧的速率纪录蠕虫体前部的信号,并使用ImageJ和定制的MATLAB代码(MathWorks)进行分析(14).使用ImageJ插件手动追踪包含RIA或AIY轴突域的感酷爱酷爱区域(ROI)。感觉诱发GCaMP信号(?F)是ROI的荧光强度(F)减去AIY的基线荧光强度(F基础,或减去RIA每次纪录后5%荧光信号的平均强度(F基础),即。,?F=F?F基础傅里叶变换应用于?F/F基础%为每只动物得回0.5赫兹的振幅峰值。在每个实验中纪录和分析多个蠕虫。
共焦显微镜荧光信号由Pglr-3::glr-1::GFP,Pglr-3::ser-1::GFP,或PGLR3番茄通过网罗Z-使用具有40×油浸物镜的共焦尼康日蚀Ti-E颠倒显微镜和安说念尔或iXon超EMCCD相机对图像进行叠加。在RIA轴突中GLR-1::GFP、SER-1::GFP或TD番茄的强度是从一个包含轴突区域的ROI中测量的Z-使用ImageJ堆叠每个蠕虫的图像。利用疏浚神气和大小的布景区域的信号减去布景荧光强度。极性指数=(RIA轴突远端区域的荧光强度)/(RIA轴突远端区域的荧光强度+RIA轴突近端区域的荧光强度),与前边形色的近似(37).纪录并分析了多条蠕虫。
统计分析使用GraphPad Prism(版块9.0.0)实行统计测试。每个实验中使用的测试值n数字,统计真义(P值)和其他干系测量值在各图和补充图的图例中阐发,并在数据S6中列出。星号表现权贵各异(****P<0.0001***P<0.001**P<0.01,以及*P<0.05)。