果蠅對驚嚇刺激的習慣化

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驚嚇反應(Startle responses)對於生物的生存非常重要，能在極短時間內做出反應，有助於逃避捕食者和其他威脅。[1]此篇論文透過量化實驗證明果蠅的驚嚇反應會有習慣化，而且有前脈衝抑制prepulse inhibition (PPI)的現象。

實驗設計

作者利用Zantiks MWP[2]，一套模組化的儀器進行實驗。以1秒為間隔量測果蠅的位移。利用不同顏色的光源作為視覺刺激進行測試，發現使用530nm的波長能讓果蠅有最好的驚嚇反應。

最短的時間

實驗前33秒燈持續開啟，接著給予4、8、16、32和64毫秒的關燈視覺刺激 (圖1)，發現8ms的關燈視覺刺激就能讓果蠅產生足夠的驚嚇反應(圖2)。

圖1

圖2

驚嚇反應的習慣

每次給予連續100個15毫秒的關燈視覺刺激，過60分鐘後重複實驗，共3次(圖3)。實驗結果可以看到，果蠅對每一次的前幾個刺激都有劇烈反應，量測到很大的位移。隨著個數增加果蠅產生了習慣(habituation)，位移顯著減少。再60中的休息期間果蠅的習慣化會減少，在下一輪刺激(block2&3)的開始產生相同的驚嚇反應。

圖3

前脈衝抑制

前脈衝抑制，再主要的刺激前先給一段小的刺激，果蠅對主要刺激的反應會降低。作者在15毫秒的刺激前先給予4毫秒的刺激並且比較(圖4左)。可以發現給予前脈衝(prepulse)的狀況下，果蠅的位移會減少(圖4右)。

圖4

結論

作者利用Zantiks MWP這套系統，進行果蠅驚嚇反應的量化實驗，發現8毫秒的刺激就能讓果蠅產生驚嚇，接著利用兩組刺激發現果蠅對於驚嚇有習慣化、恢復和前脈衝抑制。讓我們更了解果蠅的逃生反映。

撰文：謝明儒

參考資料

1. Allen, T. A., & Budenberg, W. J. (2021). Replicating Light-Off Startle Responses in Drosophila melanogaster. bioRxiv

2. https://zantiks.com/products/zantiks-mwp