“飞行步行者”测量果蝇的支撑力——可能有助于帕金森病的研究

FlyWalker输出视频示例(哥伦比亚大学Bartos (Marka实验室)和Mendes (Mann实验室))

果蝇(果蝇)是许多疾病的有价值的遗传模型,包括帕金森氏症等神经退行性疾病。但到目前为止,它的小尺寸使得测量物理运动和运动缺陷变得困难。

哥伦比亚大学医学中心的研究人员开发了一种硬件,以及一种名为FlyWalker的软件程序,可以测量昆虫的行走速度、行走距离和步态模式等一系列参数。量化苍蝇行走行为的能力应该会增加科学家对动物运动的基本理解。它还可以帮助他们发现帕金森症和其他疾病随着时间的推移而发生的细微变化。

csamar Mendes博士,实验室博士后理查德·曼他与哥伦比亚大学物理系的Imre Bartos博士和Szabolcs Márka博士合作,开发了一种光学触摸传感器,当一个物体——这里是一只苍蝇的脚——接触到表面时,就会发出一阵光。这些光的爆发被高速视频成像实时捕获,以监测苍蝇的身体和它在表面行走时的每一个六英尺。然后他们使用FlyWalker来分析数据。

研究人员发现,与马以确定的速度从步行到小跑不同,苍蝇不会突然从一种步态切换到另一种步态。然而,它似乎确实会根据速度改变自己的神经回路。研究小组还发现,虽然失去了本体感觉的果蝇的脚印没有那么精确地排列,但它们仍然能够以相对正常的步态行走。(本体感觉是一个人对身体部位位置的感觉。)这表明本体感觉对行走不是必需的,但确实有助于协调。

下一步(没有双关语的意思)是将这种分析运动的新方法与研究果蝇的遗传工具结合起来,进一步探索运动神经元回路在行走中的作用。

“自由行走野生型和感官剥夺的步态参数量化黑腹果蝇发表于eLife2013年1月8日。它也被刊登在自然医学的一勺药博客。

--安·雷·乔纳斯

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哥伦比亚大学医学中心,哲学博士,果蝇,飞行者,分子生物物理学,自然医学,帕金森病,本体感觉