研究背景：理清神经元与行为的关系是理解大脑的功能和原理的基本步骤，其有两种互补的研究策略，一是观察神经元对感觉刺激或在行为中的反应，二是人为调控特定神经元的反应，看动物在行为上的改变。近十几年来发展起来的光遗传学方法 (Boyden等，2005)，能够在特定神经元中表达遗传编码的光门控的离子通道，利用光的开关对神经元在微秒时间分辨率上操控，观察其他神经元的反应或动物的行为改变，极大地扩展了人们探究脑和行为的关系的能力。
        果蝇是遗传学方法研究神经发育和神经环路的经典模式生物，且最早实现了在体用光激活神经元 (Zemelman等，2002)。光遗传方法可以非接触、非侵入地激活或抑制果蝇的神经元，进而研究神经元的功能或通路。目前果蝇中的光遗传工具包括激活神经元的蓝光敏感的ChR2 (460~480 nm) (Schroll等，2006；Zhang等，2007)、红光敏感的ReaChR (590~630 nm) (Inagaki等，2014) 和CsChrimson (590 nm) (Klapoetke等，2014)，以及抑制神经元的黄光 (570 nm) 敏感的NpHR (Zhang等，2007；Inada等，2011；Doll和Broadie，2015)、青光 (515 nm) 敏感的GtACR1或蓝光 (470 nm) 敏感的GtACR2 (Mohammad等，2017) 等。因为红光在果蝇视觉受体感光光谱之外，且有更好的体表穿透能力，CsChrimson 等目前使用较多。
        我们以CsChrimson为例，将其表达在果蝇视觉中间神经元LC6神经元，观察红光激活神经元时对果蝇运动速率的影响。我们介绍了实验果蝇的准备、光刺激和行为记录的装置搭建、行为的分析。这套系统使我们能够批量同步地对果蝇进行神经元激活，并鉴定产生和调控行为的神经元。

材料与试剂

1. 1.5 ml离心管
2. 移液器
3. 果蝇管 (2.5 cm × 9.5 cm透明聚苯乙烯塑料管)
4. 海绵塞
5. 锡箔纸或遮光布
6. 果蝇实验盘
7. 吸管
8. 果蝇：UAS-CsChrimson (B55136) (Klapoetke等，2014)；表达在果蝇视觉中间神经元LC6神经元的Split-GAL4 (OL0070B，B68348) (Wu等，2016)，方便起见记为LC6-GAL4；将以上果蝇品系与野生型CS杂交获得杂合对照基因型
9. 玉米糊
10. 红糖
11. 即发酵母 (法国燕牌)
12. 丙酸 (国药沪试81011918，500 ml)
13. 琼脂 (Biosharp，KGR0008，500 g)
14. 全反式视黄醛ATR (Sigma，R2500，1 g)
15. 无水乙醇 (国药化试，10009257，500ml)
16. ATR储存液 (见溶液配方)
17. 标准果蝇食物 (见溶液配方)
    

仪器设备

1. 培养箱
2. 红色背光源 (方千光电，VB200-R，620nm)
3. 红外线光源 (方千光电，VL210-IR，860 nm)
4. S48单通道刺激器 (GRASS S48)
5. 工业相机 (PointGrey FL2G-50S5M-C)
6. Computar镜头
7. 红外滤片LP830-30.5 
8. 光强计 (PS-310 V2, Gentec, Canada)
9. 体式显微镜 (重庆奥特光学仪器有限公司)
10. 精密天平 (奥豪斯国际贸易(上海)有限公司，CP224C)
11. 微波炉
12. 4 °C和-20 °C冰箱
    

软件

1. QuickTime (Apple Inc, USA)
2. Viewpoint ZebraLab (Viewpoint, Lyon, France)
3. GraphPad Prism 6.0 (GraphPad Software, USA)
   

实验步骤