Reconstruction of motor control circuits in adult Drosophila using automated transmission electron microscopy.
Reconstruction of motor control circuits in adult Drosophila using automated transmission electron microscopy.
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DOI：
10.1016/j.cell.2020.12.013
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发表时间：
2021-02-04
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Lee WA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Phelps JS;Hildebrand DGC;Graham BJ;Kuan AT;Thomas LA;Nguyen TM;Buhmann J;Azevedo AW;Sustar A;Agrawal S;Liu M;Shanny BL;Funke J;Tuthill JC;Lee WA
为了研究运动行为背后的电路机制，我们使用连续切片电子显微镜（EM）获得一个突触分辨率数据集，其中包含一个成年雌性果蝇的腹神经索（VNC）。为了生成这个数据集，我们开发了GridTape，这是一种将自动连续切片收集与自动高通量传输EM相结合的技术。使用这个数据集，我们通过重建所有507个控制肢体的运动神经元来研究控制腿和翅膀运动的神经元网络。我们发现，一类特殊的腿部感觉神经元直接与身体两侧具有最大口径轴突的运动神经元形成突触，这代表了快速肢体控制的独特途径。我们提供了对数据集的开放访问和注册到标准图谱的重建，以允许EM和光学显微镜数据之间的细胞匹配。我们还提供GridTape仪器设计和软件，使科学界更容易获得和负担得起的大规模EM。GridTape，一个自动化的透射电子显微镜管道，是用来重建所有的运动神经元控制肢体突触分辨率从成年果蝇腹神经索，揭示运动控制的途径。
To investigate circuit mechanisms underlying locomotor behavior, we used serial-section electron microscopy (EM) to acquire a synapse-resolution dataset containing the ventral nerve cord (VNC) of an adult female Drosophila melanogaster. To generate this dataset, we developed GridTape, a technology that combines automated serial-section collection with automated high-throughput transmission EM. Using this dataset, we studied neuronal networks that control leg and wing movements by reconstructing all 507 motor neurons that control the limbs. We show that a specific class of leg sensory neurons synapses directly onto motor neurons with the largest-caliber axons on both sides of the body, representing a unique pathway for fast limb control. We provide open access to the dataset and reconstructions registered to a standard atlas to permit matching of cells between EM and light microscopy data. We also provide GridTape instrumentation designs and software to make large-scale EM more accessible and affordable to the scientific community. GridTape, an automated transmission electron microscopy pipeline, is used to reconstruct all motor neurons controlling the limb at synapse resolution from an adult Drosophila ventral nerve cord to reveal pathways in motor control.
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影响因子：
64.8
作者：
Bock, Davi D.;Lee, Wei-Chung Allen;Kerlin, Aaron M.;Andermann, Mark L.;Hood, Greg;Wetzel, Arthur W.;Yurgenson, Sergey;Soucy, Edward R.;Kim, Hyon Suk;Reid, R. Clay
通讯作者：
Reid, R. Clay
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Dickerson, Bradley H.;de Souza, Alysha M.;Dickinson, Michael H.
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作者：
Cook, Geoffrey M. W.;Sousa, Catia;Keynes, Roger J.
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Court R;Namiki S;Armstrong JD;Börner J;Card G;Costa M;Dickinson M;Duch C;Korff W;Mann R;Merritt D;Murphey RK;Seeds AM;Shirangi T;Simpson JH;Truman JW;Tuthill JC;Williams DW;Shepherd D
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作者：
Chen CL;Hermans L;Viswanathan MC;Fortun D;Aymanns F;Unser M;Cammarato A;Dickinson MH;Ramdya P
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