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嗅觉加工和稀疏编码的神经形态模型
动物神经系统在处理感觉输入方面非常有效。神经形态计算范式的目的是针对神经网络计算的硬件实施，以支持用于构建脑启发的计算系统的新颖解决方案。在这里，我们从果实幼虫的神经系统中的感觉处理中汲取灵感。具有<200个神经元和<1.000的强烈有限的计算资源，幼虫嗅觉途径采用基本计算来转变外围的广泛调节的益人的输入，成为中央大脑中良好的稀疏代码。我们展示了这种方法如何使我们能够在尖峰神经网络中实现刺激模式的稀疏编码和提高的可分离性，并在混合体信号实时神经形态硬件上通过软件仿真和硬件仿真验证。我们验证反馈抑制是在神经元种群中支持空间结构域稀疏性的主要基础，而尖峰频率适应和反馈抑制的组合决定了时间域中的稀疏性。我们的例外表明，在神经形态硬件上有效地实现了如此大小的生物学上现实的神经网络，可以实现并行处理并有效地编码在全时间分辨率下进行感官。
果蝇中的免疫防御依赖于饮食，性别和交配状态
免疫防御是一个复杂的特征，影响并受到许多其他宿主因素的影响，包括性别，交配和饮食环境。我们使用了与农业相关的真菌性emopophopana，Beauveria bassiana和模型托管有机体果蝇，以研究如何相互关联性，交配和饮食环境对免疫的影响。我们表明，免疫防御中的性二态性方向取决于交配状态和交配频率。我们还表明，免疫防御后的感染后二聚体会随着时间的流逝而变化，并受到感染前后饮食状况的影响。用富含蛋白质的酵母补充饮食可改善感染后的存活率，但在感染后而不是之前进行补充后，更多的是。免疫防御，性别，交配和饮食之间的多向影响显然很复杂，尽管我们的研究阐明了其中一些关系，但仍有必要进一步研究。此类研究在农业和医学中具有潜在的下游应用。
针对新的欧盟电池监管的电池系统合规性分析的结构化方法
Bates，D.，Machler，M.，Bolker，B.M。，＆Walker，S.C。（2015）。使用LME4 [稀疏矩阵方法； lin- ear混合模型；惩罚最小二乘； Cholesky分解]。统计软件杂志，67（1），1-48。https：// doi。org/10。18637/jss。V067。I01Binggeli，O。，Neyen，C。，Poidevin，M。，＆Lemaitre，B。（2014）。预防性氧化酶激活是果蝇中微生物感染的生存所必需的。PLOS病原体，10（5），E1004067。https：// doi。org/10. 1371/journal。ppat。1004067Biondi，A.，Wang，X。，＆Daane，K。M.（2020）。三种亚洲幼体寄生虫对密切相关的果蝇物种的宿主偏好：对果蝇的生物控制的影响。害虫科学杂志，94（2），273–283。https：//doi。Org/10. 1007/S1034 0-020-01272-0 Bolda，M。P.和Goodhue，R。E.（2010）。斑点的果蝇斑点：新成立的害虫的潜在经济影响。农业和资源经济学更新加利福尼亚大学，吉尼尼基金会，13（3），5-8。Boulet，M.，Renaud，Y.，Lapraz，F.，Benmimoun，B.，Vandel，L。，＆Waltzer，L。（2021）。 果蝇成人造血系统的表征揭示了罕见的细胞种群，具有分化和产生潜力。 细胞和开发生物学的边界，9，739357。https：//doi。Org/10. 3389/fcell。2021。739357Boulétreau，M。，＆Fouillet，P。（1982）。 对果蝇的天然种群中膜翅目寄生虫适合性的遗传变异性。 comptes Rendus。Boulet，M.，Renaud，Y.，Lapraz，F.，Benmimoun，B.，Vandel，L。，＆Waltzer，L。（2021）。果蝇成人造血系统的表征揭示了罕见的细胞种群，具有分化和产生潜力。细胞和开发生物学的边界，9，739357。https：//doi。Org/10. 3389/fcell。2021。739357Boulétreau，M。，＆Fouillet，P。（1982）。对果蝇的天然种群中膜翅目寄生虫适合性的遗传变异性。comptes Rendus。AcadémieDesSciences，295（13），775–778。Boulétreau，M。和Wajnberg，E。（1986）。 两种同胞寄生虫囊状对其宿主的幼虫果蝇果蝇的遗传和表观差异的比较反应。 entomogia oferimentis et applipata，41（2），107–114。 Bouletreau-Merle，J。，Terrier，O。，＆Fouillet，P。（1986）。 发育温度是平衡多态性的选择性因素。 melanogaster种群。 热生物学杂志，11（3），143–149。https：// doi。org/10. 1016/0306-4565（86）90038-0 Calabria，G.，Maca，J.，Bachli，Bachli，G.，Serra，L。，L。，＆Pascual，M.（2012）。 欧洲潜在的害虫果蝇（Diptera：果蝇科）的潜在害虫物种的首次记录。 应用昆虫学杂志，136（1-2），139–147。 https：// doi。org/10. 1111/j。1439-0418。2010. 2010. 01583. x Carton，Y.，Bouletreau，M.，Alphen，J.J.M。M. V.，＆Lenteren，J。C. C. V.（1986）。 果蝇寄生黄蜂。 在M. Ashburner，H。L. Carson和J. N. Thompson（编辑） ），果蝇的遗传学和生物学（第1卷 3，pp。 348–394）。 学术出版社。 Carton，Y.，Poirié，M。和Nappi，A。J. （2008）。 昆虫免疫对寄生虫的抗性。 昆虫科学，15（1），67-87。 https：// doi。org/10. 1111/j。1744-7917.2008. 00188. x Cavigliasso，F.，Gatti，J.-L.，Colinet，D。，＆Poirié，M。（2021）。 温度对寄生虫和果蝇宿主物种之间免疫相互作用的影响。 生物控制，63（1），40-47。Boulétreau，M。和Wajnberg，E。（1986）。两种同胞寄生虫囊状对其宿主的幼虫果蝇果蝇的遗传和表观差异的比较反应。entomogia oferimentis et applipata，41（2），107–114。Bouletreau-Merle，J。，Terrier，O。，＆Fouillet，P。（1986）。 发育温度是平衡多态性的选择性因素。 melanogaster种群。 热生物学杂志，11（3），143–149。https：// doi。org/10. 1016/0306-4565（86）90038-0 Calabria，G.，Maca，J.，Bachli，Bachli，G.，Serra，L。，L。，＆Pascual，M.（2012）。 欧洲潜在的害虫果蝇（Diptera：果蝇科）的潜在害虫物种的首次记录。 应用昆虫学杂志，136（1-2），139–147。 https：// doi。org/10. 1111/j。1439-0418。2010. 2010. 01583. x Carton，Y.，Bouletreau，M.，Alphen，J.J.M。M. V.，＆Lenteren，J。C. C. V.（1986）。 果蝇寄生黄蜂。 在M. Ashburner，H。L. Carson和J. N. Thompson（编辑） ），果蝇的遗传学和生物学（第1卷 3，pp。 348–394）。 学术出版社。 Carton，Y.，Poirié，M。和Nappi，A。J. （2008）。 昆虫免疫对寄生虫的抗性。 昆虫科学，15（1），67-87。 https：// doi。org/10. 1111/j。1744-7917.2008. 00188. x Cavigliasso，F.，Gatti，J.-L.，Colinet，D。，＆Poirié，M。（2021）。 温度对寄生虫和果蝇宿主物种之间免疫相互作用的影响。 生物控制，63（1），40-47。Bouletreau-Merle，J。，Terrier，O。，＆Fouillet，P。（1986）。发育温度是平衡多态性的选择性因素。melanogaster种群。热生物学杂志，11（3），143–149。https：// doi。org/10. 1016/0306-4565（86）90038-0 Calabria，G.，Maca，J.，Bachli，Bachli，G.，Serra，L。，L。，＆Pascual，M.（2012）。欧洲潜在的害虫果蝇（Diptera：果蝇科）的潜在害虫物种的首次记录。应用昆虫学杂志，136（1-2），139–147。https：// doi。org/10. 1111/j。1439-0418。2010. 2010. 01583. x Carton，Y.，Bouletreau，M.，Alphen，J.J.M。M. V.，＆Lenteren，J。C. C. V.（1986）。果蝇寄生黄蜂。在M. Ashburner，H。L. Carson和J. N. Thompson（编辑），果蝇的遗传学和生物学（第1卷3，pp。348–394）。学术出版社。Carton，Y.，Poirié，M。和Nappi，A。J. （2008）。 昆虫免疫对寄生虫的抗性。 昆虫科学，15（1），67-87。 https：// doi。org/10. 1111/j。1744-7917.2008. 00188. x Cavigliasso，F.，Gatti，J.-L.，Colinet，D。，＆Poirié，M。（2021）。 温度对寄生虫和果蝇宿主物种之间免疫相互作用的影响。 生物控制，63（1），40-47。Carton，Y.，Poirié，M。和Nappi，A。J.（2008）。昆虫免疫对寄生虫的抗性。昆虫科学，15（1），67-87。https：// doi。org/10. 1111/j。1744-7917.2008. 00188. x Cavigliasso，F.，Gatti，J.-L.，Colinet，D。，＆Poirié，M。（2021）。温度对寄生虫和果蝇宿主物种之间免疫相互作用的影响。生物控制，63（1），40-47。昆虫，12（7），647。https：//doi。Org/10。3390/Insec TS120 70647 Cavigliasso，F.，Mathe-Hubert，H.，H.，Kremmer，L.，L.寄生虫黄蜂的毒液组成的快速和差异进化取决于宿主应变。毒素，11（11），629。https：//doi。Org/10. 3390/Toxin S1111 0629 Chabert，S.，Allemand，R.，Poyet，M.，Eslin，P。和Gibert，P。，＆Gibert，P。（2012）。欧洲寄生虫（膜翅目）能够控制一种新的侵入性亚洲害虫，即苏木果。https：//doi。org/10. 1016/j。Biocontrol。2012。05. 005 Colombari，F.，Tonina，L.，Battisti，A。，A。，＆Mori，N。（2020）。在低温下，果蝇果蝇（Hymenoptera：diapriidae）的表现，苏木氏果蝇（二翅目：果蝇科）的一般阶层。昆虫科学杂志，20（3），1-5。https：//doi。org/10. 1093/jisesa/ieaa039 Daane，K。M.，Wang，X.G.，Biondi，A.，Miller，B.，Miller，J.C.，J.C.，Riedl，H.
硬化蛋白小分子抑制剂促进成骨...
通过果蝇神经胶质的抽象性内吞作用是睡眠量的重要决定因素，并且在血脑屏障（BBB）的胶质胶质中优先发生。为了鉴定其运输是由睡眠依赖性内吞作用介导的代谢产物，我们对由于神经胶质性内吞作用的障碍而增加了睡眠的代谢组学分析。我们报告说，酰基肉碱，脂肪酸与肉碱结合以促进其运输，积聚在这些动物的头部。并行，为了鉴定转运蛋白和受体的损失导致因内吞作用阻滞而导致的睡眠表型，我们筛选了富含屏障神经胶质的基因以对睡眠产生影响。我们发现脂质转运蛋白LRP1和2或肉碱转运蛋白转运蛋白的敲低会增加睡眠。支持这种想法，即内吞作用会影响通过特定的转移者的贩运，敲低LRP或ORCT转运蛋白也会增加头部中的酰基肉碱。我们提出，脂质物种（例如酰基肉碱）通过依赖睡眠依赖性内膜症通过BBB运输，它们的积累反映了对睡眠的需求增加。
对果蝇寿命进行父系间接遗传效应的全基因组测试
将父本置于各种环境操纵之下表明，在雄性对后代的投资几乎仅限于精子的物种中，父系效应也可能非常重要。然而，父系效应是否也具有遗传成分（即父系间接遗传效应 (PIGE)）在此类物种中仍不清楚，这主要是因为在区分基因的间接效应和直接效应方面存在方法学困难。然而，PIGE 可能很重要，因为它们有能力促进进化变化。在这里，我们使用果蝇遗传学来构建一个育种设计，可以对几乎完整的单倍体基因组（超过 99%）进行 PIGE 测试。使用这种技术，我们估计了四个种群中由于 PIGE 导致的雄性寿命差异，并将其与总父系遗传差异（父系间接和直接遗传效应之和）进行比较。我们的结果表明，总父系遗传差异的很大一部分来自 PIGE。对从单个种群随机抽取的 38 个单倍体基因组的筛选表明，PIGE 还会影响种群内寿命的变化。总之，我们的结果表明，PIGE 可能构成了表型变异的一个未被充分重视的来源。
通过完整角质层对果蝇神经结构和活动进行多光子成像
摘要 我们开发了一种多光子成像方法，通过完整的角质层捕捉行为苍蝇的神经结构和活动。我们的测量结果表明，苍蝇头部角质层在波长 >900nm 时具有惊人的高透射率，而通过角质层成像的困难是由于头部角质层下方的气囊和/或脂肪组织。通过压缩或去除气囊，我们通过完整的角质层对苍蝇大脑进行了多光子成像。我们的解剖和功能成像结果表明，2 光子和 3 光子成像在蘑菇体等浅表区域相当，但 3 光子成像在中央复合体等较深的区域更胜一筹。我们进一步展示了 2 光子通过角质层功能成像，可以对行为苍蝇蘑菇体 γ 叶的气味诱发钙反应进行短期和长期成像。这里开发的通过角质层成像方法延长了苍蝇体内成像的时间限制，并开辟了捕捉苍蝇大脑神经结构和活动的新方法。
果蝇中的微生物组 - 肠脑轴对氨基酸缺陷的响应
均衡的大量营养素（蛋白质，碳水化合物和脂肪）对于生物的福祉至关重要。足够的热量摄入量，但蛋白质消耗不足会导致多种疾病，包括kwashiorkor 1。味觉受体（T1R1 -T1R3）2可以检测环境中的氨基酸，而细胞传感器（GCN2和TOR）3监测细胞中氨基酸的水平。当剥夺饮食蛋白时，动物会选择一种食物来源，其中包含更大比例的蛋白质或必需氨基酸（EAAS）4。这表明，在EAA特异性饥饿驱动的反应的帮助下，食物选择旨在实现特定的大量营养素的目标量，这是鲜为人知的。在这里，我们在果蝇中表明，微生物组 - 脑轴轴检测到EAA的不足并刺激EAAS的补偿性食欲。我们发现，在蛋白质剥夺期间，神经肽CNMAMID（CNMA）5在前肠的肠细胞中高度诱导。CNMA-CNMA受体轴的沉默阻止了被剥夺的果蝇中EAA特异性饥饿驱动的反应。此外，带有EAA共生微生物组的gnotobiotic果蝇表现出对EAAS的食欲减少。相比之下，没有产生亮氨酸或其他EAA的突变体微生物组的gnotobiotic果蝇显示出更高的CNMA表达和EAAS的补偿性食欲更大。我们提出肠道肠细胞感知饮食和微生物组衍生的EAA的水平，并通过CNMA将EAA剥夺状态传达给大脑。
果蝇作为 COVID-19 相关研究体内模型生物的潜在用途：综述
1. 2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 大流行：传染病史上的里程碑 病毒和细菌引起的传染病自人类最早定居以来就一直困扰着人类，夺走了数百万人的生命，扰乱了全球社区。即使在今天，下呼吸道感染、疟疾、艾滋病毒/艾滋病和腹泻病等传染病仍然是世界许多地区的主要死亡原因之一。一年多来，我们又面临另一场全球大流行，它是由一种俗称 SARS-CoV-2 的新型冠状病毒引起的。根据世界卫生组织（WHO，2021）发布的最新数据，自2019年12月至2021年3月疫情爆发以来，全球新冠肺炎确诊病例已超过1亿，死亡人数超过200万人。预计在有效疫苗研发出来并开展大规模免疫接种运动之前，将有数百万人被感染，这将继续给医疗中心和工作人员带来沉重压力，并导致进一步的生命损失。
使用果蝇淀粉样蛋白毒性模型研究阿尔茨海默氏病
下降，尽管它可能涉及言语和视觉空间处理的损害（Knopman等，2021）。疾病进展的特征是总体下降，其中最终丢失了步行，吞咽和说话等基本身体功能的能力。患者平均诊断后的8年生活，但可以在疾病的末期（阿尔茨海默氏症协会，2020年）居住20年。在全球范围内，2019年，痴呆症的成本估计为2.8万亿美元（Nandi等，2022）。由于AD与衰老过程密切相关，因为由于医疗保健的发展，全球预期寿命持续上升，因此AD的患病率有望相应地增加，到2050年，案件几乎三倍（Nichols等人，2019年）。在英国国王，痴呆症和AD是2022年的大多数死亡（死亡注册摘要统计数据，英格兰和威尔士，2022年）。具体来说，他们造成65,967人死亡。当前，尽管最近的临床试验表现出一些最初的希望，但目前尚无可用的治疗策略可以阻止疾病的进展或扭转其进展。
果蝇大脑的植物学下区域的结构和发展。 ii。感觉舱
图2幼虫SEZ的感觉域：长度截面视图。（a，b）幼虫晚期SEZ的示意性侧面视图（a）和腹侧视图（b）。感觉隔室的颜色编码如（a）底部的钥匙所述。进入神经胶质的神经是阴影灰色的；神经组边界和柱状神经胶质结构域由孵化线表示。（c - e）用PEB-GAL4> UAS-MCD8-GFP（绿色；感觉轴突）标记的第三龄幼虫标本的共聚焦部分的Z-Projections。抗神经毒素（洋红色）标记次生谱系和区域； Neuropil在所有面板中均由抗DN-钙粘蛋白（蓝色）标记。（c）中央神经胶质结构域的副臂板z预测。（d，e）表面水平的水平投影（d；神经皮腹面上方约10米）和中央水平（E;腹表面上方约20 l m;参见面板H）。孵化的线划分柱神经型结构域的边界，如随附的纸张所定义（Hartenstein等，2017）。在PEB-GAL4阳性区域的（E）点中的箭头从CSC感觉域继续向前向中央trito-Cerebrum前进； （e）中的箭头指示通过触角神经进入的感觉传入，然后绕过触角（Al）到达tritoceRebrum。（f，g）。第三龄幼虫SEZ晚期的副臂切片（F）和数字旋转的额叶（G）的Z-projctions显示了PEB-GAL4阳性感觉末端（绿色）和纵向轴突段与Anti-Fasticlin II（Magenta）标记的纵向轴突。绿色孵化线表示（d）和（e）中显示的水平平面。（H）幼虫SEZ的示意性横向视图，说明了该图和图3中的面板（d，e）中显示的Z射击平面。Blue hatched lines, oriented perpendicularly to the neuraxis and roughly parallel to neuromere boundaries (grey hatched lines), represent frontal planes at level of anterior half of prothoracic segment (T1ant), posterior half of prothoracic segment (T1post), tritocerebrum (TR), mandibula (MD), maxilla (MX), and labium （lb），图3的面板（a - f）中显示。bar：25 L m（c - g）