果蠅中樞神經系統持續性觀測的最新方式

過去使用顯微鏡觀測果蠅的中樞神經時（VNC，Ventral Nerve Cord)，所使用的方式為使用紫外線固化膠水固定器官及充當外骨骼，或是使用一塊小玻璃直接來取代果蠅的外骨骼。但以上兩種方式都會影響果蠅內部器官，都不能讓果蠅長久的存活，也無法重複性的觀察中樞神經的變化。因此，來自瑞士的這篇研究提供了一個方式，解決了過去這些挑戰。

實驗團隊在果蠅的胸部放置一個裝置，這個裝置在進入果蠅體內後會撐開，將中樞神經前的器官推到側部，空出一個位置讓中樞神經能被顯微鏡能觀察得到，最後使用一個聚合物(polymer)將外骨骼封起來（圖一）。使用這種方式的果蠅在術後最長能存活80天，並且超過半數都能存活超過40天。 （圖二）。

圖1，深藍色部分為中樞神經(VNC)，淺藍色部分爲後期置入物，目的為推開其他器官（顯示為綠色，紫色及黃色）

圖二，顯示少數果蠅在術後最長存活80天，一半能存活超過40天。綠色為沒進行置入的一般果蠅，藍色為麻醉后並剪了翅膀，未進行置入手術的果蠅作爲參考，而橘色為進行置入手術的果蠅。

因為術後時間的大幅度延長，這讓實驗團隊能夠追踪到果蠅中樞神經的長期性變化，而不是只能觀察短短幾小時的變化。其中一個例子是實驗團隊切斷了果蠅的一直腳，在第15天時直接透過顯微鏡觀測到中樞系統的退化（圖三）。從以上例子來看，這個方式為神經系統的觀察鋪下了有效率的基礎。

圖三，a顯示切斷果蠅其中一隻腿的示意圖，b顯示中樞系統與腿部及腦部的連接方式，c及d顯示的是顯微鏡所觀測到的中樞神經系統隨著腿部切除而局部退化。

撰文：陳怡亨

原始論文：Hermans, L., Kaynak, M., Braun, J., Ríos, V. L., Chen, C. L., Friedberg, A., ... & Ramdya, P. (2022). Microengineered devices enable long-term imaging of the ventral nerve cord in behaving adult Drosophila. Nature Communications, 13(1), 1-15.