Как снять деньги с НПФ Сбербанка?

Если вы решили получить деньги, которые лежат у Вас на счету в НПФ Сбербанка, то эта статья для Вас. 

Содержание статьи

Как и когда можно снять накопительную часть пенсии?

Всех клиентов НПФ интересует вопрос, когда можно будет получать деньги, накопленные за все годы ведения счёта в НПФ? 

Начать получать пенсию, накопленную за период ведения счёта, можно только по наступлению пенсионного основания — достижения возраста, указанного в законодательстве РФ. Досрочное получение пенсии возможно только при расторжении договора с НПФ. 

Получение выплат по достижению пенсионного возраста доступно после обращения в отделение НПФ Сбербанка или отделение Сбербанка, в котором Вы заключали договор, и оформления всей необходимой документации. Если Вы решите самостоятельно оформлять весь необходимый пакет документов, их будет необходимо нотариально заверить подписью застрахованного лица. Документы можно отправить почтой или принести в отделение Сбербанка самостоятельно. Бланки заявлений Вы можете найти в Личном кабинете НПФ Сбербанка. 

Расчёт величины пенсии обязательно сопряжён с размером инвестиционного дохода за весь период действия соглашения между банком и застрахованным лицом. Вы можете получить всю необходимую информацию о накопленной сумме на нескольких ресурсах:

Какой бы Вы способ не выбрали, Вам понадобится паспорт и СНИЛС.

Накопительную часть пенсии всё-таки можно получить до наступления пенсионного возраста. Чтобы сделать это, необходимо расторгнуть договор с НПФ Сбербанка, а в качестве места перевода денег указать банковский счёт. В этом случае Вы получите накопительную пенсию с учётом вычета подоходного налога 13% и всех комиссионных издержек. О разрыве договора с НПФ читайте в нашем материале.

Способы выплаты накопительной пенсии

Накопительная часть пенсии может выплачиваться тремя способами:

1. Вся сумма единоразово: по наступлению пенсионных оснований полную сумму накопительной пенсии могут получить инвалиды, недееспособные лица и лица, чей стаж работы не достиг минимального установленного законодательством РФ стажа. Кроме того, если обладатель счёта в НПФ умер до наступления пенсионных оснований, полную сумму его накоплений может получить наследник. 
2. Равными частями в течение всей жизни: назначается тогда, когда сумма пенсионной прибыли составляет более 5% от суммы страховой части. 
3. На протяжении 10 лет каждый месяц: актуальный при достижении пенсионного возраста способ. Он предполагает наличие на счёте отчислений, совершаемых работодателем в течение трудового стажа, прибыль от инвестирования, средства материнского капитала и добровольных депозитов вкладчика. 

Заявления на получение средств рассматриваются в течение 7-30 суток с момента его подачи. Если выбрана выплата по частям, то решение принимается в течение 10-и дней. Рассмотрение заявлений на единоразовую выплату происходит дольше. 

Получать пенсионные средства гражданин может тремя способами:

1. В почтовом отделении;
2. На банковский счёт;
3. Курьерской доставкой на дом с дополнительной платой за услуги курьеру. 

При соблюдении всех правил получении пенсии проблем с этим возникнуть не должно. Для большей уверенности рекомендуем Вам посетить отделение Сбербанка, где Вы заключали договор с НПФ, и уточнить процедуру получения и выплат пенсионных средств. 

Отзывы клиентов

Марина Шажко
Санкт-Петербург
«Здравствуйте! У меня есть отчисления в НПФ Сбербанк. Я инвалид, неходячая, но работаю. Я так понимаю, что я могу получить деньги досрочно. Как забрать деньги из НПФ Сбербанка ранее срока окончания договора? Как я могу уточнить информацию, не посещая отделение?»

Если Вы решите перевести свои сбережения из НПФ Сбербанка в Пенсионный Фонд России, то заявление для осуществления этой процедуры Вы можете найти по ссылке.

Бондаренко Александр Васильевич, Старший вице-президент ПАО «Сбербанк», председатель совета директоров ООО «Сбербанк страхование», ООО СК «Сбербанк страхование жизни» до 01.11.2018 г. | СТРАХОВАНИЕ СЕГОДНЯ

Старший вице-президент ПАО «Сбербанк», председатель совета директоров ООО «Сбербанк страхование», ООО СК «Сбербанк страхование жизни» до 01.11.2018 г.

Александр Васильевич Бондаренко родился 21 октября 1972 года в г. Северодвинске Архангельской области.

В 1995 году окончил МГТУ им. Баумана, в 1997 году – Финансовую академию при Правительстве РФ по специальности «финансы и кредит». Магистр экономики.

С 1997 по 1999 годы – ведущий эксперт, затем начальник отдела внутреннего аудита «Межкомбанка».

В 1999-2000 годах работал  заместителем начальника отдела анализа и контроля региональной сети в АКБ «Альфа-банк».

С 2000 по 2004 годы – начальник управления, руководитель департамента экономики и финансов АКБ «УралСиб».

С 2003 по 2004 годы – финансовый директор и член правления ЗАО «СГ УралСиб».

С 2004 по 2005 годы – исполнительный директор по региональному управлению компании.

С 2005 по февраль 2006 года – заместитель генерального директора по региональному развитию ООО «Группа Ренессанс Страхование».

В группе компаний «Росгосстрах» работает с февраля 2006 года.

В Группе компаний Росгосстрах работает с февраля 2006. Реализовал проекты: создание и эффективное управление входящими в число крупнейших в России компанией по Страхованию жизни («РГС Жизнь») и Негосударственным пенсионным фондом (НПФ «РГС»).

1 декабря 2009 года был назначен директором департамента продаж ООО СК «Росгосстрах-Жизнь».

В марте 2010 года вступил в должность управляющего директора ООО СК «Росгосстрах-Жизнь».

В апреле 2016 года возглавил банковское и инвестиционное направления, в состав которого вошли ПАО «РГС Банк», НПФ «РГС» и ООО СК «РГС-Жизнь».

В апреле 2017 года был назначен вице-президентом ПАО «Сбербанк»,  руководителем блока «Управление благосостоянием».

Актуализировано: 1 мая 2017 г.

Пандемия подтолкнула россиян к выбору работодателей с соцпакетом — Экономика и бизнес

МОСКВА, 28 мая. /ТАСС/. Треть россиян на фоне пандемии коронавируса стали больше ценить наличие соцпакета у работодателя, следует из опроса, проведенного в мае НПФ Сбербанка и сервисом «Работа.ру».

Для каждого восьмого россиянина (13%) за последние полтора месяца наличие соцпакета стало главным аргументом при выборе работы, а каждый пятый считает, что предоставляемые работодателями бонусы помогают в кризисных ситуациях.

При этом большинство опрошенных отметили, что прямая материальная поддержка в виде дополнительных выплат была бы полезнее для них. Однако для 67% жителей России приоритет в соцпакете имеет наличие медицинской страховки (ДМС). Почти 40% хотели бы, чтобы работодатель оплачивал им питание, 30% — обучение и 15% — спортивные занятия.

Коронавирус заставил задуматься о пенсии

При этом россияне считают, что сегодня стандартного набора бонусов (ДМС, оплата обучения, занятий спортом и т.д.) уже недостаточно. Изменения, которые произошли в стране в связи с пандемией коронавируса, заставили граждан больше задумываться о пенсионных накоплениях.

На вопрос «Считаете ли вы, что у работодателя должны быть долгосрочные социальные программы для сотрудников (например, пенсионная)?», положительно ответили 75% опрошенных. При этом, 40% респондентов готовы участвовать в совместной с работодателем программе софинансирования добровольных пенсионных накоплений.

Кроме того, около четверти россиян (23%) уверены, что корпоративная пенсионная программа (КПП) является одной из самых важных составляющих социального пакета, тогда как еще в феврале 2020 КПП играла важную роль лишь для 9% работников. Кроме того, три месяца назад более половины респондентов считали наличие КПП в соцпакете лишь приятным и необязательным бонусом, а 27% вообще не рассматривали этот фактор при выборе работадателя.

Тем не менее около 11% опрошенных признались, что их работодатели не предоставляют соцпакет. Опрос был проведен среди экономически активного населения всех регионов России старше 18 лет. В опросе приняли участие 3,2 тыс. человек.

Как перевести накопления из НПФ в ПФР

Когда-то подписали договор о переводе пенсионных накоплений из государственного фонда в НПФ, но передумали? Или вас не устраивают результаты вашего текущего страховщика? Средства можно перевести в другой НПФ или вернуть в Пенсионный фонд России (ПФР).  Как в первом, так и во втором случае нужно убедиться, что при переводе пенсионных накоплений вы не лишитесь инвестиционного дохода, ведь переводить накопления без потерь можно не чаще одного раза в пять лет.

Подробнее – читайте статью «Как избежать потерь при смене страховщика?».

Кто управляет деньгами клиентов ПФР?

Заявление о срочном или досрочном переводе средств нужно подавать до 1 декабря. Если хотите гарантированно сохранить весь доход, заработанный для вас страховщиком, оформляйте срочный переход. В этом случае деньги будут переведены новому страховщику через пять лет.

Если написать заявление о «досрочном» переводе, все пройдет быстрее: смена фонда произойдет до 31 марта следующего года. Однако радости от такой скорости самому клиенту немного: инвестиционный доход от размещения средств будущей пенсии он потеряет. 

Страховщиком, то есть организацией, отвечающей за сохранность ваших денег, может быть либо ПФР, либо один из негосударственных пенсионных фондов (НПФ). При этом инвестировать средства будет управляющая компания, с которой страховщик заключает соответствующий договор. Принципиальным отличием ПФР от НПФ является то, что в случае выбора НПФ вы уже не можете повлиять на выбор конкретной компании, которые будут управлять вашими накоплениями. Такую управляющую компанию подберет сам НПФ.

Если же вы определите страховщиком ПФР, то сможете указать в соответствующем заявлении и наименование управляющей компании по вашему выбору, и ее инвестиционный портфель. Дело в том, что многие управляющие компании предлагает своим клиентам несколько стратегий инвестирования, которые различаются степенью риска. В частности, если вы хотите, чтобы вашими накоплениями распоряжалась государственная управляющая компания (ГУК) ВЭБ.РФ (именно эта корпорация занимается инвестированием накоплений «молчунов»), вы можете выбрать один из двух портфелей:

1. Расширенный портфель. Средства могут инвестироваться в российские государственные ценные бумаги и корпоративные облигации, ипотечные ценные бумаги, облигации международных организаций и депозиты.
2. Портфель государственных ценных бумаг ГУК ВЭБ.РФ. Средства инвестируются только в государственные ценные бумаги и облигации с государственной гарантией.

Вот такая доходность была начислена на счета клиентов ПФР по инвестиционным портфелям ГУК ВЭБ.РФ за последние годы:

Кроме того, вы можете доверить управление своими средствами одной из частных управляющих компаний, имеющих соответствующий договор с ПФР: вот тут размещен их список.

Как вернуть накопления в ПФР?

Для того, чтобы перейти с накоплениями в ПФР (как и в любой другой фонд), необходимо написать заявление и дождаться официального подтверждения. Как это лучше сделать? 

1. Можно прийти в офис ПФР и заполнить бланк (в электронном виде он размещен на сайте фонда). При себе необходимо иметь паспорт и СНИЛС. Такое заявление можно подать в отделениях не только ПФР, но и крупных банков – например, в Сбербанке, Альфа Банке, Россельхозбанке и других партнерских организациях. 
2. Второй вариант – обратиться за помощью в свой НПФ, где вам обязаны помочь расторгнуть договор и составить заявление на перевод средств в ПФР. Там же должны предоставить всю информацию о ваших пенсионных накоплениях с учетом инвестиционного дохода и проинформировать о дате фиксинга (то есть зачисления накопленного дохода на ваш счет) – во избежание потерь дохода важно переходить в новый фонд сразу после того, как фиксинг состоялся. 
3. Для тех, кто предпочитает действовать самостоятельно: оформляем перевод через портал Госуслуг. Для регистрации потребуются паспортные данные, СНИЛС, номер мобильного телефона и электронная почта. Выполнив все «подсказки» сервиса, вы получите доступ к личному кабинету по управлению услугами. Однако чтобы воспользоваться всем спектром услуг – иметь возможность подать заявление о переводе пенсии, узнать состояние пенсионного счета и так далее – потребуются подтвержденная учетная запись и квалифицированная электронная подпись.

   Получить статус аккаунта «Подтвержденный» можно в многофункциональном центре услуг (МФЦ), предъявив паспорт, или с помощью сервисов банков. Например, в веб-версии «Сбербанк Онлайн» в меню необходимо кликнуть по строке «Прочее», затем нажать кнопку «Регистрация на Госуслугах», потом – ввести код подразделения, которое выдало паспорт, и номер СНИЛС.

Как расторгнуть договор с НПФ Сбербанк

Содержание статьи

НПФ Сбербанк – один из наиболее известных фондов в России. Ежегодно миллионы клиентов оставляют здесь на хранение свои финансы. Что же делать, если возникла необходимость использовать накопленные деньги как-то иначе? Правильным решением станет расторгнуть договор с НПФ Сбербанк, и далее распоряжаться средствами по своему усмотрению. Важно помнить об ограничениях, выставляемых государством. Не является исключением и НПФ Сбербанк – разорвать договор можно лишь единожды за календарный год.

Можно ли разорвать договор с НПФ Сбербанк

Первый и важнейший вопрос – можно ли расторгнуть договор с НПФ Сбербанка? Ответ: да, но с особыми условиями. Клиент не может расторгнуть договор, касающийся ОПС, но имеет право распоряжаться накопительной частью своей пенсии – и перевести ее в любой другой НПФ.

При решении расторгнуть договор с НПФ Сбербанк нужно внимательно изучить все бумаги (договор негосударственного пенсионного обеспечения с НПФ Сбербанка подписывается в двух экземплярах; один должен храниться у клиента на руках) и их положения. Обычно в таких документах прописывают все условия расторжения, а также обязанности обеих сторон.

Как отказаться от договора негосударственного пенсионного обеспечения

Если подписанное соглашение не содержит никаких особых условий, клиенту достаточно лишь уведомить НПФ Сбербанка. Расторжение договора становится возможно после подачи заявления.

Клиент не обязан никак дополнительно информировать фонд о своем решении расторгнуть договор негосударственного пенсионного обеспечения с НПФ Сбербанк. Дополнительно комментировать свою позицию также нет необходимости.

Заявление должно содержать не только просьбу расторгнуть договор с НПФ Сбербанк, но и указание, что делать с выкупной суммой, оставшейся на счете. Вариантов несколько. Самый очевидный – воспользоваться услугами другого НПФ (в таком случае, в заявлении должны быть указаны данные фонда).

Иной вариант – перенести накопления в пенсионный фонд РФ (он же ПФР). В таком случае, клиенту не придется задаваться вопросом, как отказаться от договора с НПФ Сбербанка – при подаче заявления в ПФР расторжение произойдет автоматически.

Альтернативой любым фондам станет вывод средств на банковский счет – в таком случае, нужно указать все необходимые реквизиты банка, куда будет происходить перевод из НПФ Сбербанк. Разорвать договор можно быстро, однако перевод средств может приходить в течении трех месяцев.

Разорвать договор негосударственного пенсионного обеспечения с НПФ Сбербанк можно, но так же стоит при этом обратить внимание на некоторые отрицательные моменты для клиента

Возможные потери клиента при расторжении

Перед тем, как отказаться от договора с НПФ Сбербанка, следует внимательно изучить все потери, с которыми неминуемо столкнется клиент:

• Доход от вложений будет получен не за полный отчетный год, а за часть, предшествующую моменту написания заявления.
• Решение расторгнуть договор негосударственного пенсионного обеспечения с НПФ Сбербанк подразумевает перевод средств в другой фонд/на иной банковский счёт. Все затраты на транзакции становятся ответственностью клиента.
• Как предупреждают все фонды, в том числе НПФ Сбербанк, разорвать договор можно только при условии выплаты соответствующего налога — 13% от суммы, получаемой за счет вложения пенсионных накоплений. Избежать уплаты налога можно будет при помощи своевременного перевода средств в другой НПФ.

Заключение

Резюмируя все вышесказанное: расторгнуть договор с НПФ Сбербанк не только возможно, но и не сложнее, чем с любым другим негосударственным фондом. Клиенту достаточно лишь прийти с подписанным заявлением и копией паспорта в любое удобное для него отделение Сбербанка.

Образование и рост новых частиц в атмосфере: обзор натурных наблюдений

3.1.1. Факторы, влияющие на возникновение НПФ

Интенсивность солнечной радиации, достигающей поверхности Земли, возможно, является наиболее важным фактором при определении того, имеет ли место НПФ в атмосфере или нет. Практически на всех участках измерений, где доступны данные измерений по крайней мере за несколько месяцев, средняя интенсивность солнечного излучения была выше в дни событий NPF по сравнению с днями отсутствия событий (Birmili and Wiedensohler 2000, Vehkamäki et al. 2004, Хамед и др. 2007, Кристенссон и др. 2008, Джеонг и др. 2010, Гуо и др. 2012, Хирсикко и др. 2012, июнь и др. 2014, Канаваде и др. 2014, Pierce et al 2014, Qi et al 2015, Wonaschütz et al 2015).Не было выявлено четкого порога излучения, необходимого для инициирования регионального события НПФ, за исключением одного места исследования (Lee et al 2008). Присутствие облаков за счет ослабления интенсивности солнечного излучения ниже облачного слоя снижает вероятность возникновения НПФ (Баранизаде и др. 2014, Дада и др. 2017). Текущее событие NPF может быть прервано появлением облаков (Hirsikko et al 2013) или возникновением солнечного затмения (Jokinen et al 2017).

Действуя как поглотитель паров LVOC и небольших скоплений, ожидается, что более высокая уже существующая аэрозольная нагрузка будет препятствовать возникновению NPF. Существующие наблюдения подтверждают это ожидание, поскольку на большинстве участков измерения среднее значение CS было ниже в дни событий NPF по сравнению с днями отсутствия событий (Birmili et al. 2003, Dal Maso et al 2007, Wu et al. al 2007, Asmi et al 2011, Pikridas et al 2012, Wang et al 2013, Young et al 2013, Kanawade et al 2014, Qi et al 2015, Salma et al. 2016a, Dada et al 2017, Dai et al 2017).Исключением из этой закономерности было исследование Бирмили и Виденсохлер (2000), проведенное в Мельпитце, Германия, где средняя площадь поверхности ранее существовавших частиц была несколько выше в дни событий NPF по сравнению со всеми другими днями. В нескольких городских районах был определен порог CS или площадь поверхности аэрозоля, превышение которой очень маловероятно (например, Salma et al 2016a, Cai et al 2017). Однако наблюдались проявления NPF при очень высоких значениях CS (Nie et al 2014, Xiao et al 2015, Kulmala et al 2017).

Средняя относительная влажность окружающей среды (RH) имеет тенденцию быть ниже в дни мероприятий NPF, чем в дни без событий как в чистой, так и в загрязненной среде (Birmili and Wiedensohler 2000, Birmili et al 2003, Vehkamäki et al 2004, Хамед и др. 2007, Ву и др. 2007, Ли и др. 2008, Суни и др. 2009, Гуо и др. 2012, июн и др. 2014, Канаваде и др. 2014, Пирс и др. 2014, Ци и др. 2015, Чжао и др. 2015, Салма и др. 2016a, Дада и др. 2017).Было предложено несколько возможных причин такой очевидной тесной связи между окружающей RH и возникновением NPF, включая обычно отрицательную обратную связь высокой RH на интенсивность солнечного излучения, фотохимические реакции и время жизни паров прекурсоров аэрозоля в атмосфере (например, Hamed et al 2011). В действительности ситуация, вероятно, будет более сложной, чем эта, поскольку во многих местах также воздушные массы, исходящие из очень разных источников, имеют тенденцию характеризоваться разными уровнями относительной влажности (например.грамм. Birmili et al 2003, O’Halloran et al 2009, Suni et al 2009, Dada et al 2017).

Влияние температуры окружающей среды ( T ) на NPF неоднозначно, показывая очень разные ответы в разных исследованиях. Эта особенность, вероятно, связана с одновременным присутствием нескольких температурно-зависимых процессов, которые могут как усиливать, так и подавлять НПФ. Такие процессы включают биогенные выбросы паров прекурсоров аэрозолей в атмосферу и их окисление до паров с низкой летучестью (например,грамм. Grote and Niinemets 2008), накопление аэрозольных частиц, которые увеличивают CS (например, Paasonen et al 2013), образование молекулярных кластеров и наночастиц из различных паров прекурсоров (например, Dunne et al 2016, Kürten et al 2016), и суточная эволюция ШМ. Дальнейшие осложнения возникают из-за сильного сезонного цикла температуры окружающей среды во многих континентальных регионах. Например, Dada и др. (2017) обнаружили, что в Хюютяля, Финляндия, NPF чаще встречается при более высоких значениях T в холодное время года, тогда как в теплое время года наблюдается обратное.

Тесная связь между скоростью образования новых атмосферных аэрозольных частиц и концентрацией серной кислоты в газовой фазе (H ₂ SO ₄ ) была обнаружена для ряда точек измерения (Weber et al 1995, 1996, 1997, Бирмили и др. 2003, Кулмала и др. 2006а, Сихто и др. 2006, Рийпинен и др. 2007, Куанг и др. 2008, Ниеминен и др. 2009, Петяя и др. , Paasonen et al 2010, Wang et al 2011, Yao et al 2018).Однако имеется гораздо меньше информации о том, как H ₂ SO ₄ влияет на возникновение NPF, и еще меньше исследований сообщали о более высоких измеренных концентрациях H ₂ SO ₄ в дни событий NPF, чем в дни отсутствия событий. дней (Birmili et al 2003, Boy et al 2008, Wang et al 2011). В нескольких исследованиях была предпринята попытка изучить связь между NPF и концентрацией H ₂ SO ₄ с использованием некоторой прокси-переменной для концентрации H ₂ SO ₄ в газовой фазе.Такой анализ подвержен большой неопределенности из-за нехватки исследований, изучающих валидность этих прокси в различных средах (Petäjä et al 2009, Mikkonen et al 2011), и поэтому не будет здесь подробно обсуждаться.

Основным газообразным прекурсором H ₂ SO ₄ является диоксид серы (SO ₂ ). Поскольку он также является одним из основных загрязнителей атмосферы, который на протяжении многих лет подвергался строгим правилам качества воздуха, потенциальная связь между атмосферными NPF и концентрацией SO ₂ представляет большой интерес.Наблюдения в этом отношении неубедительны: сообщалось, что количество дней событий NPF было выше (Birmili and Wiedensohler 2000, Woo et al 2001, Dunn et al 2004, Boy et al 2008, Young et al 2013 , Zhao et al 2015) и ниже (Wu et al 2007, Dai et al 2017) концентрации SO ₂ в окружающей среде по сравнению с концентрациями SO ₂ , измеренными в дни отсутствия событий или за пределами периоды активности НПФ.В одном исследовании связь между встречаемостью NPF и концентрацией SO ₂ оказалась несовместимой в разные сезоны (Qi et al 2015). Эти противоположные наблюдения можно понять по тонкому балансу между благоприятствующими факторами (более высокая производительность газовой фазы H ₂ SO ₄ ) и неблагоприятными (больший сток для пара LVOC и молекулярных кластеров) NPF с подветренной стороны, основной SO ₂ источников. Потенциальное влияние сокращения выбросов SO ₂ , обусловленное в основном прошлыми правилами качества воздуха в Соединенных Штатах и ​​Европе, на частоту событий НРП будет вскоре обсуждено в разделе 3.1.2.

Органические пары, особенно сильно кислородсодержащие и чрезвычайно низколетучие органические соединения (ELVOC), предположительно активно участвуют в атмосферных NPF (например, Kulmala et al 1998, 2013, 2014, Ehn et al 2014, Jokinen и др. 2015, Бьянки и др. 2016). Поскольку в настоящее время отсутствуют долгосрочные измерения ELVOC, мало что можно сказать о том, как эти соединения влияют на возникновение атмосферных явлений NPF. Dada и др. (2017) показали, используя данные измерений за 20 лет из Хюютяля, Финляндия, что косвенный показатель концентрации окисленных органических соединений в газовой фазе (см.2.2) был в среднем выше по событию НПФ, чем в дни без событий в каждом месяце года. Это наблюдение дает некоторую уверенность в том, что концентрация ELVOC может быть одной из наиболее важных переменных, влияющих на появление NPF в континентальной атмосфере.

В ряде исследований было обнаружено, что вероятность возникновения событий NPF сильно зависит от направления ветра или, более конкретно, от происхождения измеренных воздушных масс (например, Hamed et al. 2007, Sogacheva et al. 2007, Суни и др. 2009, Асми и др. 2011, Шен и др. 2011, Ваккари и др. 2011, Ниеминен и др. 2014, Ци и др. 2015, Мордас и др. 2016, Колесар и др. 2017).Такая зависимость вполне ожидаема, поскольку в большинстве мест воздушные массы, приходящие с разных направлений, как правило, подвержены влиянию разных уровней биогенных выбросов и антропогенных загрязнителей и подвергаются различным метеорологическим условиям до их прибытия на место измерения.

Вышеупомянутое обсуждение суммирует наше текущее понимание того, как различные атмосферные переменные связаны с возникновением NPF. На протяжении многих лет люди также искали более общие критерии, чтобы предсказать, будет ли NPF иметь место или нет при заданных атмосферных условиях.Основываясь на новаторской теоретической работе Макмерри и Фридлендера (1979) и Макмерри (1983), Макмерри и др. (2005) разработали параметр « L », чтобы отличать дни с NPF от дней без NPF в богатых серой. среда. Куанг и др. (2010) распространили эту работу на более разнообразные среды с параметром « L _Γ » и продемонстрировали, что значение этого параметра является хорошим предиктором возникновения NPF. Kulmala и др. (2017) представили безразмерный параметр выживаемости « P », переменную, тесно связанную с L _Γ , и указали, что у нас все еще отсутствует общее понимание того, почему NPF возникает в условиях чрезвычайно загрязненной среды. условия.Основная проблема при применении L , L _Γ или P для прогнозирования возникновения NPF заключается в том, что для определения их значений необходимо знать либо кластерный GR, либо концентрацию паров в газовой фазе, вызывающих этот рост. Такая информация редко доступна из атмосферных измерений. Опираясь на некоторую комбинацию переменных, которые, как известно, благоприятствуют или не благоприятствуют НПФ, люди разработали такие предикторы НПФ, которые можно относительно легко получить из обычных данных измерений (например,грамм. Клемент и др. 2001, Бой и Кулмала 2002, Хивёнен и др. 2005, Микконен и др. 2006, Джаяратне и др. 2015, Ниеминен и др. 2015). Хотя многие из этих предикторов NPF, кажется, хорошо работают для ограниченных наборов данных или ограниченных атмосферных условий, ни один из них не обладает универсальной прогностической силой в континентальной тропосфере.

3.1.2. Временные характеристики

Региональные НПФ — это, как правило, дневное явление.Исследования, охватывающие не менее двух полных лет измерений, показали, что время начала событий формирования NPF ограничивается почти исключительно периодом между восходом и закатом (Vehkamäki et al 2004, Hamed et al 2007, Wu et al 2007 , Asmi et al 2011, Qi et al 2015). Более того, активный период NPF имеет тенденцию заканчиваться до заката (Hamed et al 2007, Wu et al 2007, Qi et al 2015).Ночные НПФ были зарегистрированы в нескольких местах, включая бореальный лес и его окрестности (Vehkamäki et al 2004, Junninen et al 2008, Svenningsson et al 2008, Buenrostro Mazon et al 2016, Rose et al. al 2018), сосновый лес во Франции (Kammer et al 2018), эвкалиптовый лес в Австралии (Suni et al 2008), остров Средиземного моря (Kalivitis et al 2012), сельская местность, пораженная орографическая облачная обработка (Wiedensohler и др. 1997), промышленный комплекс в Южной Африке (Hirsikko и др. 2012) и городской объект в Австралии (Salimi и др. 2017, Pushpawela и др. 2018).В некоторых из этих мест рост частиц после ночного NPF был очень ограниченным (например, Kalivitis et al 2012, Buenrostro Mazon et al 2016, Rose et al 2018), в то время как в некоторых местах такой рост мог быть очень интенсивным, производя частицы диаметром в несколько десятков нм (Suni et al 2008, Svenningsson et al 2008). Два авиационных исследования сообщили о признаках НЯО в ночное время в свободной тропосфере (FT) (Ли и др. 2008 г., Роуз и др. 2015a).Все эти особенности, вместе с выводами, относящимися к интенсивности солнечного излучения (см. Раздел 3.1.1), как правило, подразумевают очень важную роль фотохимии атмосферы в поддержании региональных НПФ и роста.

Продолжительность события NPF относится к продолжительности периода, в течение которого имеет место активный NPF, или, в более практическом смысле, продолжительности периода, в течение которого очень маленькие частицы попадают в диапазон измеренных размеров частиц. Очень немногие публикации сообщают о продолжительности наблюдаемых событий NPF, хотя такая информация важна при определении средних показателей NPF.

Типичная особенность региональных явлений ЯРП состоит в том, что вновь образованные частицы постепенно увеличиваются в размерах. Теоретически этот рост продолжается до тех пор, пока частицы не будут удалены из атмосферы в результате процессов осаждения или коагуляции. На практике, однако, можно отследить рост вновь образованных частиц от нескольких часов до дня или двух при использовании измерений, проводимых в фиксированном месте. Несколько факторов способствуют нашей неспособности проследить дальнейший рост частиц во времени, включая суточную эволюцию континентальной ПС и связанное с ней перемешивание, ограниченную пространственную протяженность NPF (см. Раздел 2.3.3), а также общие трудности в разделении «старых» частиц различного происхождения с помощью обычных измерений. В подавляющем большинстве случаев рост новообразованных частиц оказывается необратимым. Однако есть несколько мест, где вновь образованные частицы сначала увеличиваются в размерах в течение нескольких часов, а затем, иногда кажется, сжимаются в различной степени (Yao et al. 2010, Cusack et al 2013, Young et al. al 2013, Skrabalova et al 2015, Lihavainen et al 2016, Salma et al 2016b, Zhang et al 2016, Alonso-Blanco et al 2017).Для более подробного обсуждения этого явления мы отсылаем к недавней статье Алонсо-Бланко и др. (2017).

В нескольких местах сообщалось о возникновении двух или более событий NPF в течение одного дня (Suni et al 2008, Svenningsson et al 2008, Hirsikko et al 2013, Kyrö et al 2013 , Rose et al 2015b, Salma et al 2016a). Такое явление, хотя и довольно редкое, имеет несколько возможных причин.Во-первых, присутствие облаков может на некоторое время прервать текущее событие NPF, после чего либо то же событие будет продолжено, либо начнется новое событие (например, Hirsikko et al 2013). Во-вторых, возможно, что из-за изменения воздушных масс или эволюции химического состава в одной и той же измеряемой воздушной массе два разных типа региональных событий NPF инициируются в разное время одного и того же дня (например, Salma et al 2016a). Наконец, иногда «локальное» событие НПФ может возникать поверх регионального мероприятия НПФ (например,грамм. Kyrö и др. 2013).

Частота возникновения НПФ варьируется в течение года, поскольку большинство переменных, влияющих на НПФ, имеют ярко выраженные сезонные колебания. В подавляющем большинстве участков НПФ чаще встречаются летом по сравнению с зимой (Qian et al 2007, Dall’Osto et al 2018, Nieminen et al 2018). Сезон с самой высокой частотой событий NPF имеет тенденцию изменяться с лета в полярных и многих высокоширотных регионах (Heintzenberg et al 2017, Nieminen et al 2018) на весну или осень в большинстве других регионов (например,грамм. Jeong et al 2004, Stanier et al 2004, Dal Maso et al 2005, Hussein et al 2008, Pryor et al 2010, Asmi et al 2011, Kyrö et al 2014, Асми и др. 2016, Махиш и Коллинз 2017, Ван и др. 2017b, Ниеминен и др. 2018). Однако эта закономерность ни в коем случае не является универсальной, и общий порядок ранжирования сезонов с точки зрения их частоты NPF показывает значительную вариативность между отдельными участками измерений (например,g Wu et al 2007, Meija and Morawska 2009, Manninen et al 2010, Shen et al 2011, Vakkari et al 2011, Hirsikko et al 2012, Qi et al 2015, Wonaschütz et al 2015, Dall’Osto et al 2018). Очень немногие исследования показали, что НПФ чаще всего встречаются в зимнее время (Ли и др. 2008 г., Пикридас и др. 2012 г.). Хотя частота NPF имеет различные сезонные характеристики в разных местах, GR вновь образовавшейся частицы почти не имеет летнего максимума (например.грамм. Ниеминен и др. 2018). Эта особенность возникает из-за более высоких биогенных выбросов и, как правило, более сильной фотохимии атмосферы в летнее время, причем оба они усиливают производство паров LVOC, ответственных за рост частиц, в то время как летом практически нет ничего (кроме, возможно, экстремальных температур), что могло бы подавить рост частиц.

Ожидается, что изменения антропогенных выбросов, наряду с изменением климата, повлияют на вероятность возникновения атмосферных НПФ.К сожалению, существует очень мало наблюдательных данных о долговременных изменениях частоты событий ЯПФ. Хамед и др. (2010) показали, что как интенсивность, так и частота NPF значительно снизились между двумя периодами времени (1996-1997; 2003-2006) в сельской местности в Мельпитце, Германия, и предположили, что это снижение было в основном связано с значительное снижение концентраций SO ₂ в газовой фазе за тот же период времени. Ван и др. (2017b) продемонстрировали дальнейшее снижение концентраций NPF и SO ₂ с 2003 по 2011 год, так что ежегодная частота событий NPF снизилась с 40% -50% в 1996-1997 годах до <20% в 2007 году. −2011 в Мельпитце.Saha и др. (2018) сообщили, что частота региональных событий НПФ снизилась с примерно 30% в 2001–2002 гг. До примерно 10% в течение 2016–2017 гг. В Питтсбурге, Пенсильвания, США, что сопровождалось значительным снижением SO _{. 2} концентрация около 90% между этими двумя периодами времени. Kyrö и др. (2014) наблюдали сильное снижение (-3,7% в год ^-1 ) частоты событий NPF в Варрио в Северной Финляндии за период 1998-2011 годов, и объяснили это снижение сокращением выбросов серы от близлежащие промышленные источники на Кольском полуострове.Паллас, участок примерно в 300 км к западу от Варриё, однако, не показал тенденции в частоте событий NPF в течение 2000–2010 гг. (Asmi et al 2011). В исследовании Asmi и др. (2011) не сообщалось о временном поведении концентрации SO ₂ в Палладе, но известно, что по сравнению с Варриё, Паллада значительно меньше подвержена влиянию выбросов SO ₂ из Кольского моря. Полуостров. В Хюютяля, Финляндия, образование частиц и GR показывают небольшую положительную тенденцию (0.2% −0,5% в год ⁻¹ ) с 1996 г. (Nieminen et al 2014), в то время как нет четкой тенденции, но заметную межгодовую изменчивость можно увидеть для частоты событий NPF (Nieminen et al 2014, Dada и др. 2017). Наконец, Kalivitis и др. (2018) сообщили о небольшом увеличении частоты событий NPF за период 2008–2015 годов на Крите, Греция, в восточном Средиземноморье.

3.1.3. Пространственные характеристики

В нескольких исследованиях предпринимались попытки оценить пространственную протяженность региональных НПФ.Для этой цели были разработаны различные методы, основанные на измерениях в одном месте (например, Birmili et al 2003, Hussein et al 2009, Crippa and Pryor 2013, Kristensson et al 2014, Nemeth and Salma 2014). Более подробное представление о пространственной протяженности и изменчивости NPF можно получить, используя одновременные измерения с двух или более станций, и такой анализ был выполнен для Северной (Tunved et al 2003, Vana et al 2004, Komppula et al 2006, Hussein et al 2009) и Центральной Европе (Wehner et al 2007), Карпатском бассейне (Salma et al 2016a), средиземноморской атмосфере (Berland et al 2017), восточной части севера Америка (Криппа и Прайор, 2013 г.), Онтарио, Канада (Чон и др. 2010 г., июнь г. и др. 2014 г.), Корейский полуостров (Ким и др. 2016 г.), Северо-Китайская равнина (Ван и др. 2013 г.) и Восточный Китай (Shen et al 2018).Общий вывод из этих исследований состоит в том, что пространственная протяженность региональных НПФ обычно составляет несколько сотен км и, возможно, превышает 1000 км в некоторых средах.

Несмотря на обычно относительно большую пространственную протяженность региональных НПФ, в большинстве исследований, упомянутых выше, наблюдалась заметная изменчивость в сроках, продолжительности и интенсивности событий НПФ в исследуемом регионе. Эта пространственная изменчивость, по-видимому, больше для скоростей образования частиц по сравнению с ГР частиц.Парные городские и сельские районы демонстрируют интересные особенности в этом отношении: по сравнению с сельскими районами, NPF в близлежащих городских районах, как правило, реже (Юэ и др. 2013, июнь и др. 2014, Салма и др. 2016a ), еще более интенсивным с точки зрения наблюдаемого образования частиц и ГР (Wang et al 2013, Salma et al 2016a). Кроме того, региональные НПФ могут начинаться в среднем позже (Венер и др. 2007, Салма и др. 2016a) или раньше (Юнг и др. 2013, Юэ и др. 2013) в городских условиях. сайт, чем на соседнем сельском участке.Наблюдения показывают, что пространственная изменчивость региональных НПФ очевидна не только между городскими и сельскими районами, но также и в пределах городской зоны (например, Siakavaras et al 2016) и в сельской или морской местности (например, Crumeyrolle et al 2010). , Crippa and Pryor 2013, Berland et al 2017). Проблемы в проведении различия между региональными и местными событиями НРП в субрегиональном масштабе затрудняют выполнение детального анализа мелкомасштабных вариаций в региональных НРП.

Вертикальная протяженность региональных НПФ была исследована в довольно небольшом количестве исследований. Воздушные наблюдения показывают, что в некоторых регионах NPF и последующий рост частиц, по-видимому, ограничены BL (O’Dowd et al 2009, Crumeyrolle et al 2010), в то время как в других регионах это явление также может иметь место в FT. (Rose et al 2015a, Bianchi et al 2016, Berland et al 2017) или на границе между BL и FT (Siebert et al 2004, Dadashazar et al 2018).В Пекине, Китай, высота в атмосфере с самым сильным NPF сместилась изнутри BL при низких аэрозольных нагрузках в верхнюю часть BL или в нижнюю FT при высоких аэрозольных нагрузках (Quan et al 2017). Наблюдения в нескольких местах на вершинах гор указывают на относительно частое возникновение, казалось бы, региональных явлений НПФ на больших высотах (см. Раздел 3.2.5). Неясно, насколько большая часть этих явлений NPF действительно имеет тропосферное происхождение и связаны ли они с недавним переносом предшественников аэрозолей из BL.

Было бы заманчиво сделать вывод, что на пространственную протяженность и изменчивость региональных НПФ влияют исключительно пространственные неоднородности в источниках соединений-предшественников аэрозолей. Однако тонкий баланс между факторами, благоприятствующими атмосферному НПФ, с одной стороны, и факторами, которые его подавляют, с другой, меняет эту картину. Tunved и др. (2006) показали, что при изначально чистом воздухе, входящем в зону бореальных лесов, атмосферный NPF сначала инициируется после того, как воздушная масса проходит некоторое время над лесной зоной, а затем сохраняется до тех пор, пока увеличивающаяся ранее существовавшая аэрозольная нагрузка не убивает Это.В этом случае пространственная протяженность НПФ, а также его временные характеристики в любом фиксированном месте определяются скоростью, с которой переносимые воздушные массы накапливают соединения-предшественники аэрозоля. Другой пример динамического характера региональных НПФ — это Пекин, Китай, где было обнаружено, что возникновение НПФ связано с многодневным циклом накопления загрязнителей воздуха (Guo et al 2014). Эти примеры демонстрируют сложное взаимодействие между пространственной протяженностью и временными характеристиками региональных НПФ — особенность, которая редко принимается во внимание при анализе наблюдений НПФ, сделанных в фиксированных местах.

В этом разделе мы суммируем литературные результаты об интенсивности и частоте региональных НПФ в следующих типах окружающей среды: сельские и удаленные континентальные районы, городская среда, Арктика и Антарктика, морские районы, а также районы с повышенной опасностью и горные районы. Таблица 1 суммирует основные особенности наблюдаемого образования частиц и GR в этих средах, в то время как более подробную информацию о сообщаемом характере NPF в каждом отдельном исследовании и местоположении можно найти в дополнительных таблицах, доступных онлайн в стопках.iop.org/ERL/13/103003/mmedia. На рисунке 4 показано географическое расположение всех участков измерения, включенных в дополнительные таблицы и в наш анализ.

Таблица 1.
Статистика (медиана, 5-й и 95-й процентили) скоростей образования частиц ( J ) и темпов роста (GR) на основе литературных данных. Горные места включают исследования, проведенные в Китае. Для каждого типа площадки N относится к количеству площадок, для которых были определены медианные значения J и GR.Например, медиана GR 2,7 нм h ^-1 для участков бореального леса представляет собой медианное значение из 17 средних по исследованию (или медианы, если среднее значение не сообщалось) значений GR, представленных в каждом отдельном исследовании. Следует отметить, что диапазон размеров, использованный при расчете Дж, и GR, варьировался от исследования к другому (например, Дж может относиться к Дж ₃ , Дж ₁₀ и т. Д.), И у нас не было возможности согласования результатов в этом отношении.

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 4. Географические положения точек измерения в различных средах. Карта содержит 183 объекта. Этот график составлен по всем доступным координатам, указанным в литературе, собранной в дополнительных таблицах. Данные о китайских сайтах собраны из исследований, проведенных в Китайской Народной Республике.

Загрузить рисунок:

Стандартное изображение
Изображение высокого разрешения

3.2.1. Сельские и отдаленные континентальные районы

Опубликованные анализы региональных явлений НРП в сельских и отдаленных континентальных районах охватывают широкий спектр окружающей среды, включая бореальные и другие лесные районы, сельскохозяйственные районы, луга и различные типы окружающей среды, расположенные на разном расстоянии от крупных городских центров . Далее мы рассматриваем участки бореальных лесов отдельно от участков других типов, главным образом потому, что бореальные леса являются единственной средой, в которой проводятся долгосрочные измерения атмосферных NPF с нескольких разных участков.Арктическая и полярная континентальная среда, а также горные районы будут рассмотрены отдельно в разделах 3.2.3 и 3.2.5.

Станция SMEAR II (Hari and Kulmala 2005), расположенная в бореальной лесной среде в Хюютяля, Финляндия, была первым полевым участком, на котором региональные события NPF были описаны в научной литературе (Mäkelä et al 1997), и на этом же сайте опубликована самая длинная временная серия таких событий (Nieminen et al 2014). Наблюдаемое образование частиц и GR охватывают примерно порядок величины между различными участками бореального леса, медианные значения равны 0.4 см ⁻³ с ⁻¹ и 2,7 нм h ⁻¹ соответственно (таблица 1). Годовая частота событий NPF колеблется от 10% до 30%, с самыми низкими частотами, соответствующими северной окраине зоны бореальных лесов и сибирской части этого региона. Частота событий NPF часто имеет максимум весной, возможно, еще один максимум в конце лета или осенью, и обычно очень низка в зимнее время (Dal Maso et al. 2007, 2008, Kristensson et al 2008, Asmi et al. 2011, Nieminen et al 2014, Kyrö et al 2014).

Скорость образования частиц в сельских и удаленных местах, за исключением участков бореальных лесов, колеблется в относительно большом диапазоне значений (таблица 1), как и следовало ожидать из-за переменных характеристик этих сред. Среднее значение Дж для этих сред примерно в десять раз выше, чем для участков бореальных лесов, и то же самое касается высоких и нижних значений этого количества между сельскими районами Китая и средами северных лесов. По сравнению с J , меньшие различия существуют в GR между сельскими и удаленными районами, а медианное значение этого количества за пределами Китая лишь немного выше, чем в бореальных лесах.Типичные GR частиц в сельских районах Китая примерно в два раза выше, чем в сельских районах в других странах мира.

Частота проведения региональных НПФ в сельской и отдаленной местности сильно различается. С одной стороны, частота событий NPF от 70% до 90% была зарегистрирована в Южной Африке (Vakkari et al 2011, Hirsikko et al 2012, Vakkari et al 2015). С другой стороны, было обнаружено, что NPF довольно редко встречается в лесных массивах в Сибири (Heintzenberg et al 2011) и практически отсутствует в тропических лесах Амазонки (Martin et al 2010, Wimmer et al 2018). , Andreae et al 2018, Rizzo et al 2018).

3.2.2. Городская среда

Со времени последнего обзора, посвященного наблюдаемым атмосферным NPF (Kulmala et al 2004), большое количество исследований изучали NPF в различных типах городской среды. Медианные скорости образования частиц самые низкие в Антарктиде, после арктических и бореальных лесов, и еще выше в других отдаленных и сельских районах, а также в городских районах (таблица 1). В Китае высокая скорость образования частиц наблюдается почти на всех участках.

Среднее значение GR частиц из городских районов в 1,5–2 раза выше, чем из некитайских сельских и удаленных районов (таблица 1). Несколько большие различия можно увидеть при нижних значениях этой величины, в основном потому, что наблюдаемые GR частиц размером менее 1 нм h ^-1 редко встречаются в городских условиях. Можно упомянуть, что GR частиц> 10 нм h ^-1 распространены во многих городах, особенно в Китае, но, по-видимому, также и в некоторых других загрязненных средах (Mönkkönen et al 2005, Wu et al 2007, Iida и др. 2008 г., Калафут-Петтибон и др. 2011 г., Пэн и др. 2014 г., Ци и др. 2015 г., Сяо и др. 2015 г., Чжао и др. 2015 г.).

Типичные частоты региональных событий NPF в городской среде находятся в диапазоне 10-30% (Stanier et al 2004, Qian et al 2007, Dall’Osto et al 2013, Brines et al 2015, Wonaschütz et al 2015, Hofman et al 2016, Salma et al 2016a). Более высокая частота событий NPF наблюдалась в долине реки По, Италия (36%, Hamed et al. 2007), Лондоне, Великобритания (36%, Hofman et al 2016), Пекине, Китай (40%, Wu et al. 2007) и Нанкин, Китай (44%, Qi et al 2015).Частота событий NPF всего 5% была зарегистрирована в Бирмингеме, Соединенное Королевство (Alam et al 2003) и в Хельсинки, Финляндия (Hussein et al 2008). Не удается выявить устойчивую закономерность сезонной изменчивости частоты событий НПФ в городских районах.

3.2.3. Арктические районы и Антарктика

Измерения концентрации частиц и распределения по размерам, проведенные в Арктике, позволяют предположить, что этот регион является активной зоной НПФ в летнее время (Leaitch et al 2013, Tunved et al 2013, Freud et al 2017).Это мнение подтверждается несколькими опубликованными частотами региональных событий NPF, достигающими значений примерно от 30% до 40% в Тикси, север России, и на станции Север, северо-восток Гренландии (Asmi et al 2016, Nguyen et al 2016). . Было обнаружено, что летнее время NPF часто встречается также в воздушных массах, измеренных на станции Цеппелин, Шпицберген (Dall’Osto et al 2017, Heintzenberg et al 2017), а также в морской и прибрежной среде канадской Арктики (Collings et al. al 2017).Интересно, что частота летних явлений НРП в Арктике явно выше, чем в нескольких субарктических участках на краю зоны бореальных лесов в одно и то же время года. Частота НПФ зимой очень низкая в большинстве арктических регионов. Dall’Osto и др. (2017) сообщили об антикорреляции между частотой событий NPF на Шпицбергене и месячной и годовой протяженностью площади арктического морского льда, предполагая, что будущее сокращение площади арктического морского льда может привести к увеличению NPF за Арктика.

Хотя случаи региональных НРП наблюдались по всей Арктике, данные по НРП и ГР доступны только на нескольких участках (таблица 1). Основываясь на этих довольно ограниченных данных, образование частиц и GR в атмосфере Арктики, по-видимому, сопоставимы с теми, которые наблюдаются в среде бореальных лесов.

Следует отметить, что в дополнение к NPF, имеющему место внутри Арктической ПЗ, источники зародышеобразования и мелкие частицы моды Эйткена также могут быть уносом из FT (например,грамм. Tunved et al 2013, Croft et al 2016, Igel et al 2017, см. Также раздел 3.2.4), или первичные частицы, испускаемые из Северного Ледовитого океана (Leck and Bigg 1999, 2005, Orellana et al 2011, Карл и др. 2013). Хайнценберг и др. (2017) применили три различных типа алгоритмов поиска для явлений ЯОС и роста частиц в районе Шпицбергена в течение 10-летнего периода измерений, частично отражая различные источники частиц размером менее 60 нм, и нашли доказательства различных и относительных сложные процессы морских биологических источников этих частиц.

Над Антарктидой характерной чертой аэрозольной системы является ярко выраженный годовой цикл общей числовой концентрации частиц, которая летом в южной части страны в 20–100 раз выше, чем зимой (Shaw 1988, Gras 1993, Ito 1993 , Hara et al 2011, Weller et al 2011, Järvinen et al 2013, Fiebig et al 2014, Kim et al 2017). Величина этого сезонного цикла кажется выше на верхнем плато Антарктиды, чем на прибрежных участках Антарктики, тогда как общие уровни концентрации частиц явно выше в прибрежной Антарктиде.Измерения гранулометрического состава позволяют предположить, что летний максимум концентрации частиц может в значительной степени объясняться наличием НПФ в атмосфере Антарктики. Вертикальное расположение антарктических НПФ не было хорошо определено количественно, хотя есть некоторые признаки того, что НПФ занимает более предпочтительное место в антарктическом ФТ, чем в BL (Копонен и др. 2002, Хара и др. 2011, Хамфрис и др. al 2016).

Региональные НПФ исследовались в основном в летнее время в Антарктиде, и данных слишком мало, чтобы оценить частоту возникновения этого явления.Однако имеющаяся информация предполагает, что региональные явления НПФ, наблюдаемые на уровне поверхности, вероятно, менее распространены в летней Антарктиде, чем в летней арктической атмосфере (Копонен и др. 2003, Парк и др. 2004, Пант и др. al 2011, Järvinen et al 2013, Kyrö et al 2013, Weller et al 2015). Исследование, проведенное на верхнем плато Антарктиды, показывает, что в этой среде возможны также региональные НПФ в зимнее время (Ярвинен и др. 2013).Типичные скорости образования частиц, связанные с региональными НПФ в Антарктике, примерно на порядок ниже, чем в арктических или бореальных лесных средах, тогда как соответствующие GR частиц сопоставимы с таковыми в других средах (см. Таблицу 1). Сообщалось также о случаях, когда в атмосфере Антарктики наблюдались очень низкие значения GR частиц от 0,1 до 1 нм ч ^-1 (например, Парк и др. 2004, Веллер и др. 2015).

3.2.4. Морские районы

При обсуждении НПФ в морских районах важно различать удаленные морские районы с минимальным антропогенным воздействием и районы континентального оттока с потенциально значительным антропогенным воздействием на НПФ (например,грамм. McNaughton et al. 2004) и прибрежные районы, которые могут иметь свои собственные механизмы НПФ (см. Раздел 4.2). Ниже мы кратко обсудим НПФ, происходящие в удаленных морских районах, с акцентом на морской пограничный слой (МПС). Этот регион представляет большой исследовательский интерес после предложенных механизмов обратной связи между выбросами серы из морской среды и климатом (Charlson и др. , 1987), в которых повышение температуры океана в условиях потепления климата вызовет большие выбросы диметилсульфида (DMS) в атмосферу и впоследствии увеличилось производство CCN за счет более эффективного NPF и роста частиц.Более высокие концентрации CCN тогда приведут к более высокому альбедо облаков MBL, вызывая охлаждающий эффект, который частично компенсирует первоначальное потепление климата. Различные этапы и общая важность этого механизма обратной связи с климатом были исследованы и обсуждены в течение последних трех десятилетий (например, Ayers and Cainey 2007, Woodhouse et al 2010, Quinn and Bates 2011, Thomas et al 2011 , Махаджан и др. 2015).

Об обнаружении NPF внутри MBL поступали сообщения из нескольких морских мест (например,грамм. Covert et al 1992, Hegg et al 1993, Clarke et al 1998a, Weber et al 1999, Petters et al 2006). Однако, за исключением морских районов высоких широт (см. Раздел 3.2.3), это явление, по-видимому, носит спорадический характер (Covert et al. 1996, Heintzenberg et al 2004), что требует возникновения весьма специфических условий, таких как очень низкий уже существующая аэрозольная загрузка. Региональный НПФ с последующим ростом частиц до более крупных размеров наблюдался только за пределами тропической MBL, и зарегистрированные GR частиц относительно низкие, порядка 1 нм / ч ^-1 (O’Dowd et al. 2010, Ueda et al. al 2016).

Следуя наблюдениям Bigg и др. (1984) и Clarke (1993), Raes (1995) предположил, что вместо NPF внутри MBL унос частиц, первоначально образовавшихся в FT, будет основным источником вторичного аэрозоля. частицы в удаленном MBL. Сильная поддержка этой гипотезы была позже получена из компиляций круизов кораблей и полетов самолетов (Covert et al 1996, Clarke and Kapustin 2002), а также полевых кампаний, сочетающих различные типы измерений (Raes et al 1997, Kamra и др. 2003, Кларк и др. 2013, Куинн и др. 2017).Мнение о том, что региональные NPF обычно не встречаются в отдаленных MBL средних и низких широт и что популяции как ультрамелкодисперсных частиц, так и CCN в этих регионах поддерживаются за счет сочетания выбросов морских брызг с поверхности океана и уноса из FT, дополнительно поддерживается моделями, имитирующими процессы, определяющие баланс аэрозольных частиц MBL (Capaldo et al 1999, Katosheveski et al 1999, Pirjola et al 2000), а также крупномасштабными модельными симуляторами (e.грамм. Корхонен и др. 2008, Вудхаус и др. 2010).

3.2.5. FT и горные участки

Практически полное отсутствие первичных источников частиц и более продолжительное время жизни аэрозольных частиц в FT по сравнению с BL делают эту среду интересной с точки зрения атмосферного NPF. Кроме того, как обсуждается в разделе 3.2.4, FT был определен как потенциально важный источник вновь образованных частиц в BL. Характеристики NPF в различных регионах и на разных высотах FT были исследованы с помощью измерений с воздуха и путем проведения измерений в фиксированных местах в горах.Ниже мы кратко обсудим наше текущее понимание NPF в FT, основанное на этих двух экспериментальных подходах.

Опираясь на измерения с высотных самолетов в FT, Кларк (1993) обнаружил обратную зависимость между концентрацией частиц размером менее 15 нм и площадью поверхности аэрозоля и пришел к выводу, что верхняя часть FT обеспечивает условия, благоприятные для NPF. Более поздние измерения подтвердили, что верхняя часть FT является активной зоной НПФ, особенно в тропиках, но также и в средних широтах северного полушария (Zaizen et al 1996, de Reus et al 2001, Clarke and Kapustin 2002, Singh et al 2002, Heintzenberg et al 2003, Hermann et al 2003, Weigelt et al 2009, Takegawa et al 2014).В нескольких исследованиях сообщалось о связи между NPF в верхних слоях FT и конвективным поднятием, возможно, сопровождаемым выбросами из континентальных поверхностных источников (например, Wang et al 2000, Heintzenberg et al 2003, Benson et al 2008, Köppe et al 2009 г.). Во многих исследованиях области оттока конвективных облаков определялись как активное местоположение НПФ (см. Раздел 4.3), но нет доказательств того, что присутствие облаков было бы необходимым условием для НПФ в свободной тропосфере.В дополнение к конвекции, складки тропопаузы, как наблюдали, инициируют НПФ в верхней части FT (Young et al 2007).

Измерения на горных станциях позволяют исследовать региональные NPF в FT и их связь с взаимодействиями FT-BL. Непрерывные измерения на горных участках показывают переменную частоту дней НРП: 64% с максимумом, близким к 100% в сухой сезон в Чакалтайе (5240 м над уровнем моря) в Боливии (Rose et al 2015b),> 35% с максимумом около 50% в сезон дождей и после сезона дождей на станции Пирамида (5079 м над у.sl) в Непале (Venzac et al 2008), 15% с умеренными весенними и поздними летними максимумами в Юнгфрауйохе (3580 м над уровнем моря) в Швейцарии (Herrmann et al 2015), 52% с весенним максимумом и летним минимумом Лаборатория Сторм Пик (3210 м над уровнем моря) в Колорадо, США (Hallar et al 2011, 2016), 30% с летним максимумом около 50% в Изане (2373 м над уровнем моря) на острове Тенерифе (Garcia et al ). 2014), 65% с осенним максимумом около 90% в обсерватории Майдо (2150 м над.sl) на острове Реюньон (Foucart et al 2018), 11% с весенним максимумом около 20% в Муктешваре (2180 м над уровнем моря) в Индии (Neitola et al 2011), 32% с весенним максимумом 75% на Гора Тай (1534 м над ур. Признаки частых НПФ были также зарегистрированы на трех других высокогорных участках: на горе Сарасвати (4520 м над ур.s.l) в Китае (Kivekäs et al 2009) и Mount Lemmon (2790 м над уровнем моря) в Аризоне, США (Shaw 2007).

На нескольких горных участках было обнаружено, что НПФ тесно связан с восходящими по склону долинными ветрами, доносящими воздух с более низких высот, вероятно, с ПЗ (Weber et al 1995, Shaw 2007, Nishita et al 2008, Venzac et al. 2008, Rodriqez et al 2009, Shen et al 2016a). В Муктешваре, низкогорном участке в Индии, NPF был обычным явлением только в весенние месяцы, когда участок находился в пределах BL (Neitola et al 2011).В Юнгфрауйохе, Швейцария, было обнаружено, что NPF ограничен воздушными массами, которые контактировали с BL в течение последних двух дней (Bianchi et al 2016). Эти наблюдения дополнительно подтверждают важную роль поверхностных выбросов в возникновении NPF в FT.

Сообщенные скорости образования частиц из разных горных участков охватывают относительно большой диапазон значений, при этом медианное значение немного больше, чем в бореальной лесной среде, но значительно ниже, чем в других отдаленных или сельских районах (таблица 1).Зарегистрированные GR частиц на горных участках относительно высоки, сравнимые с таковыми во многих участках континентальной ОС.

Pride Split Doubleheader с бандитами — USSSA Pride

Киссимми, Флорида — Битва за титул в регулярном сезоне NPF разгорелась на стадионе округа Оцеола, когда две лучшие команды NPF встретились, заняв первое место.

В первой игре на доску первыми попадут Chicago Bandits. В начале второго иннинга Нерисса Майерс из Чикаго начала подачу синглом, а Даниэль Зимковиц следовала за ходьбой.С двумя и только одним Кими Полман выделил, чтобы произвести первую серию игры с мячом. Ветеран НПФ Вики Галиндо привел бы Зимковица, забрав RBI, что дало Чикаго преимущество 2-0.

Новичок «Чикаго» Энди Уильямсон (4-1), одержавший победу над USSSA в начале сезона, был хорош в начале игры. Она провела без нападающего на дно 5 ^-го . Кристин Сэндберг из USSSA начала прогулку по подаче. С одним аутом и бегунами на первом и втором месте Кейтлин Лоу отделилась, поместив мяч вне досягаемости шорт-стопа Bandits Тэмми Уильямс.Спустя одно испытание Никиа Уильямс совершила свой второй хоум-ран в карьере, дав «Прайду» преимущество 4-2.

У Bandits были свои возможности, так как их состав произвел 11 ударов в игре с мячом. Pride нужно было использовать четыре питчера для победы, и Кэт Остерман пришел, чтобы выйти в финал, выбив Кими Полмана. Благодаря победе «Прайд» на пол-игры опередил Чикаго в турнирной таблице NPF.

Вторая игра была битвой двух легенд игры, так как лидер NPF в ERA Моника Эбботт встретилась с лидером лиги в аутах Кэт Остерман.

Лидеры состава Pride начали команду, Наташа Уотли и Кейтлин Лоу начали конкурс, добившись сингла. Прайд принесет на тарелку восемь участников, из которых первый, включая Кристин Сандберг и Джонну ДиСальваторе, два набрал RBI, чтобы дать Прайду преимущество 2-0. Когда базы были загружены и вышел только один, Эбботт выбрался из большого затора, поразив Андреа Дюран и Франческу Энеа.

Бандиты ответят в 4 ^{-м иннинге} .Нерисса Майерс и Алиса Голер начали подачу синглами подряд. Остерман отбилась от двух, чтобы получить следующие два отбивающего, с которыми она столкнулась, но с двумя выходами сингл Эмбер Паттон будет ездить в Майерсе. Во время игры Уотли смогла пометить Бриттани Сервантес, когда она пыталась занять дополнительную базу, но это открыло двери для Голера, чтобы выиграть ничью.

Спустя один иннинг Бандиты превратят седьмой удар Кота Остермана в игру с мячом в выигрышную серию.Кадзуки Ватанабэ вышел первым после упавшего третьего удара. Выход Вики Галиндо на Остермана позволил Ватанабэ продвинуться на результативную позицию. Один бэттер позже сингл Майерса обеспечил Чикаго выигрышную серию игры.

«Прайд» продолжил игру с мячом, но имел бы еще одну возможность в седьмом иннинге, когда дубль с двумя аутами поставил Келли Кретчман на голевую позицию. Эбботт вернулась, чтобы забрать ее 9 ^{-й вычеркнутый мяч} , когда она удалила Сэндберг, чтобы закончить игру.

Победа вывела Чикаго на пол-игры главой Pride в турнирной таблице NPF 2013. Затем они отправятся в бой с кометами Нью-Йорка и Нью-Джерси. The Pride будут представлены на ESPN2 в субботу и воскресенье.

 ДАТА ИГРЫ: 13.07.2013
Чикагские бандиты 3 на Прайде 4 США

                                 С начала года с начала года
CHI AB R H BI AVG USSSA AB R H BI AVG
М. Виггинс, CF 4 0 1 0.455 Н. Уотли СС 3 1 0 0 .403
Э. Ямада РФ 3 0 0 0 .246 J.Salling SS 0 0 0 0 .125
А.Голер 1B 4 0 1 0 .318 К.Лоу CF 3 1 1 2 .314
К.Бутлер С 4 0 2 0 .279 К.Кречман РФ 0 0 0 0 .367
Т. Уильямс СС 4 1 2 0 .369 Н. Уильямс РФ 2 1 1 2 .353
Н.Майерс Д.П. 4 1 3 1 .371 Г.ДиСальваторе 1В 1 0 0 0 .358
Д.Зымковиц 2Б 2 1 0 0 .238 А.Дуран 3Б 2 0 0 0 .326
 Б.Сервантес PH 1 0 0 0.150 Х. Сакамото 3B 1 0 0 0. 250
К.Польман ЛФ 4 0 1 1 .302 К. Брудер ЛФ 3 0 0 0 .205
В.Галиндо 3Б 3 0 1 1 .257 К. Сандберг Д.П. 2 0 1 0 .274
                                       Л.Лаппин ПР 0 0 0 0 .222
                                      Дж. Шултс К 2 0 0 0 .190
                                      A. Чартерс 2B 2 1 0 0 .339
                   33 3 11 3 21 4 3 4

ОМС 0 2 0 0 0 0 1-3 11 1
USSSA 0 0 0 0 4 0 x - 4 3 1
2Б - Т.Уильямс (2), Н. Майерс (3). HR - Н. Уильямс (2). РБИ - Н. Майерс (3),
К. Полман (4), В. Галиндо (9), К. Лоу 2 (10), Н. Уильямс 2 (9).
СБ - Э. Ямада (2). CS - К. Сандберг (1). E - Т. Уильямс (2), Дж. ДиСальваторе (3).

LOB - CHI 11, USSSA 3.
                                                                C начала года на сегодняшний день
                                 IP H R ER BB SO HR ERA
 CHI
А. Уильямсон (L, 4-1) 6,0 3 4 0 4 4 1 1,53
                                6 3 4 0 4 4 1
 USSSA
Дж.Тейлор 2,0 3 2 2 1 1 0 2,86
С.Паули (ж, 5-3) 3,2 6 0 0 0 2 0 2,70
К. Томас 1,0 2 1 1 1 0 0 1,17
К. Остерман (S, 1) 0,1 0 0 0 0 1 0 0,98
                                7 11 3 3 2 4 0
WP - А. Уильямсон (2). СО - К. Бутлер, Н. Майерс, К. Полман 2, А. Дюран, К. Брудер
2, J.Shults. BB - Э. Ямада, Д. Зимковиц, К. Кречман, Г. ДиСальваторе 2,
К. Сандберг. BF - А. Уильямсон 25 (138), Дж.Тейлор 11 (132), С.Паули 17 (211),
К. Томас 6 (29), К. Остерман (261). P-S - А. Уильямсон 124-71, Дж. Тейлор
41–22, С.Паули 63–38, К. Томас 21–11, К. Остерман 3–3.
Т - 2: 58.

Погода:
Судьи:

 

 ДАТА ИГРЫ: 13.07.2013
Чикаго бандитс 3 на прайде 2 США

                                 С начала года с начала года
CHI AB R H BI AVG USSSA AB R H BI AVG
М. Виггинс CF 3 0 0 0 .435 Н. Уотли SS 3 1 2 0 .415
В.Галиндо 2Б 4 0 0 0.231 Дж. Саллинг СС 1 0 0 0. 118
Н.Майерс Д.П. 4 1 2 1 0,385 К.Лоу К.Ф. 4 1 1 0,311
А.Голер 1Б 3 1 1 0 .319 К.Кречман РФ 4 0 1 0 .358
Т. Уильямс СС 3 0 0 0 .353 К. Сандберг К 3 0 2 1 .292
Б.Сервантес РФ 1 0 0 0 .143 Л.Лаппин Л.Ф. 2 0 0 0 .207
А. Паттон 3B 3 0 1 1 .239 G.DiSalvatore 1B 1 0 0 1 .353
Д.Зымковиц LF 3 0 1 0 .244 К. Брудер PR 0 0 0 0 .205
К. Ватанабе С 2 1 0 0.118 А.Дуран 3Б 3 0 1 0. 326
                                      Ф.Энеа ДП 3 0 0 0 .367
                                      Х. Сакамото 2Б 3 0 0 0. 217
                   26 3 5 2 27 2 7 2

ОМС 0 0 0 2 1 0 0 - 3 5 0
USSSA 2 0 0 0 0 0 0 - 2 7 2
2Б - К. Кречман (2). RBI - Н. Майерс (4), А. Паттон (6), К. Сандберг (13),
Дж. ДиСальваторе (23). HP - Б.Сервантес 2 (2). SH - К. Ватанабе (0).
СБ - М.Уиггинс (7), Н. Уотли (6). CS - Б.Сервантес (1). E - Н. Уотли (4),
К. Остерман (1).
LOB - CHI 6, USSSA 8. DP - T. Уильямс (СС) - А. Голер (1Б).
                                                                C начала года на сегодняшний день
                                 IP H R ER BB SO HR ERA
 CHI
М.Эбботт (ж, 9-1) 7,0 7 2 2 4 9 0 0,45
                                7 7 2 2 4 9 0
 USSSA
К. Остерман (L, 9-2) 7,0 5 3 3 1 11 0 1,18
                                7 5 3 3 1 11 0
WP - C.Остерман (4). ПБ - Сандберг К. HB - К. Остерман 2 (11). СО - М. Виггинс 2,
В. Галиндо 3, Н. Майерс, А. Голер, А. Паттон 2, Д. Зимковиц, К. Ватанабе,
Н. Уотли, К. Лоу 2, К. Кречман, А. Дюран, Ф. Энеа, Х. Сакамото 3.
BB - М. Виггинс, К. Сандберг, Л. Лаппин, Г. ДиСальваторе 2. БФ - М. Эбботт 31
(243), К. Остерман 30 (291). P-S-- М.Эбботт 122-75, К.Остерман 111-75.
Т - 2:45.

Погода:
Судьи: 

О USSSA Florida Pride:

USSSA Florida Pride — это профессиональная франшиза Национальной профессиональной лиги Fastpitch, которая принадлежит и управляется USSSA.Любительская организация USSSA охватывает различные виды спорта и объединяет команды и игроков из США и других стран.

О НПФ:

Штаб-квартира

National Pro Fastpitch находится в Нэшвилле, штат Теннесси. Лига, созданная для того, чтобы дать элитным женщинам-спортсменкам возможность продолжить профессиональную карьеру в выбранном ими виде спорта, действует с 1997 года под названиями Women’s Pro Fastpitch (WPF) и Women’s Pro Softball League (WPSL). НПФ является официальным партнером Высшей лиги бейсбола по развитию женского софтбола с 2002 года.

О USSSA:

Ассоциация специальных видов спорта США (USSSA) со штаб-квартирой в округе Оцеола, Флорида, USSSA, является крупнейшей в мире спортивной организацией в различных видах спорта. Основанная в 1968 году, USSSA выросла до более чем 3,7 миллиона участников, соревнующихся в 13 видах спорта, санкционированных на национальном уровне, включая бейсбол, Fastpitch, Slow Pitch, карате, баскетбол, футбол и другие! Для получения дополнительной информации об USSSA и регистрации вашей команды посетите USSSA.com. Также обязательно посетите USSSAToday.com за последними новостями USSSA!

Закрытое соединение допамина и нейропептидных сигналов лежит в основе перцептивной обработки аппетитных запахов у дрозофилы

Резюме

Обоняние — это древнее чувство, жизненно важное для выживания животных в процессе эволюции. Например, для успешного поиска отдаленных или скрытых источников энергии в экологической нише, собиратель должен уметь выборочно распознавать различные летучие вещества, связанные с пищевыми продуктами, среди других и оценивать их потенциальную ценность вознаграждения.Кроме того, известно, что обоняние функционально связано с другими чувствами, такими как вкус, и может значительно влиять на когнитивные функции, которые способствуют обнаружению пищи и конкуренции ^1–4 . Следовательно, выяснение консервативных нейронных субстратов и механизмов, лежащих в основе когнитивной обработки стимулов пищевого запаха у ведущих поведение животных, может дать ценную информацию о внутренней работе мозга и его эволюции.

Многочисленные исследования показали, что насекомые и млекопитающие, по-видимому, обладают замечательным анатомическим и функциональным сходством на нескольких уровнях, включая обнаружение запаха нейронами обонятельных рецепторов, схемы подключения для передачи сенсорных сигналов проекционным нейронам второго порядка, а также наличие аналогичных пространственных карты, кодирующие обработанную информацию о запахе в центре обработки более высокого уровня (например,g., боковой рог у мух и корковая миндалина у мышей, контролирующая врожденное обонятельное поведение) ^5,6 . Однако, несмотря на столь обширные знания о сенсорных процессах на первых двух этапах обонятельного контура, то, как обонятельная информация представляется в более глубокие области мозга и транслируется в мотивированное поведение, остается в значительной степени неясным.

Генетически поддающиеся трактовке Личинки дрозофилы имеют развитую, но более простую в численном отношении нервную систему.Недавно мы разработали модель личинки мухи, которая потенциально может быть полезна для изучения обработки пищевых запахов на более высоком уровне. ⁷ . В ответ на краткую презентацию бананового запаха или паров бальзамического уксуса было показано, что хорошо питающиеся личинки мух демонстрируют возбужденное состояние аппетита в ожидании сахарной пищи. В этой работе мы показываем, что в ответ на пищевые запахи личинки Drosophila проявляют макронутриентное возбуждение аппетита в виде перевернутой буквы U.Используя генетические, фармакологические и нейробиологические подходы, мы показываем, что для восприятия запаховых стимулов аппетита требуется нейронная цепь, состоящая из четырех нейронов DA и нейропептида F ниже по течению (NPF, единственный гомолог нейропептида Y или NPY млекопитающих). полушарие мозга. Эти нейроны DA, как ранее было показано, образуют синаптические связи с обонятельными (проекционными) нейронами второго порядка ⁷ , интегрируют и сжимают обонятельные входы от проекционных нейронов до одномерных DA-выходов.Нейрон NPF функционально взаимодействует с вышележащими нейронами DA, избирательно приписывая аппетитную значимость узкому спектру входящих DA-сигналов через механизм стробирования, опосредованный DA-рецептором D1-типа (Dop1R1). Мы также предоставляем доказательства того, что Dop1R, наряду с Gβ13F / Irk2-опосредованным ингибирующим и Gαs-опосредованным возбуждающим путем, определяет бинарный прецизионный настраивающий аппарат в нейроне NPF, который ограничивает ответ клетки-хозяина на входы DA в оптимальном диапазоне. В совокупности наши результаты показывают, что личинка мухи является полезной моделью на животных для механистических исследований восприятия и другой когнитивной обработки обонятельных и возможных других сенсорных сигналов.

Результаты

Отнесение ожидаемого пищевого вознаграждения к дискретным раздражителям запаха

Полноценные Личинки дрозофил демонстрируют постоянное состояние возбуждения аппетита в ожидании сахарной пищи после кратковременной стимуляции пищевых запахов ⁷ . Такое вызванное запахом предвкушение пищи у отдельных личинок может быть продемонстрировано после устранения запахового раздражителя путем измерения скорости сокращения внешних крючков во рту, которые личинки используют, чтобы зачерпнуть глюкозосодержащую жидкую пищу в ротовую полость ^7,8 Чтобы Чтобы исследовать, как перцептивно обрабатываются связанные с пищей обонятельные стимулы с различными химическими свойствами и силой, мы сначала оценили аппетитные реакции личинок на три хемотаксически привлекательных мономолекулярных запаха, пентилацетат (PA), гептан (Hep) или транс-2-гексенал (T2H) при различные дозы ⁹ .Мы обнаружили, что, хотя диапазон эффективных доз каждого одоранта значительно различается, их аппетитные эффекты неизменно подчиняются функции перевернутой буквы U (рис. 1A-C). Кроме того, пары бальзамического уксуса, химически сложная запаховая смесь, также проявляли эффекты перевернутой буквы U (рис. 1D).

Рис. 1. Отнесение ожидаемых пищевых наград к дискретным запахам, полученным от кормленных личинок.

(AD) Личинки третьего возраста на кормлении (74 часа после кладки яиц, AEL) подвергались воздействию запахового раздражителя в течение 5 минут в герметичной камере, окуриваемых определенными концентрациями мономолекулярных одорантов PA, Hep, T2H или природных одорантов бальзамического уксуса перед тестом кормления в жидкой среде с 10% глюкозы.Влияние запаха на скорость кормления личинок количественно оценивали путем подсчета сокращений крючка для рта каждой личинки в течение 30 секунд. Скорость сокращения крючка для рта положительно коррелирует с количеством проглоченной окрашенной пищи ⁷ n≥15; (E) Реакция кормления скармливаемых личинок на различные виды пищи после стимуляции эффективной дозой PA (5 мкл). n≥8; Использовался критерий множественных сравнений Сидака. Все количественные оценки поведения для этого и других показателей проводились вслепую.Если не указано иное, все статистические анализы были выполнены с использованием однофакторного дисперсионного анализа с последующим тестом Даннета. * P <0,05; ** P <0,001.

К рисунку 1 доступно следующее дополнение к рисунку:

Приложение к рисунку 1. Контрольные личинки показывают нормальную реакцию на питание после обработки тепловым шоком

Рисунок 1 — Дополнение к рисунку 1. Контрольные личинки показывают нормальные ответы на питание после обработки тепловым шоком

Накормленные личинки от трех контрольные группы демонстрируют нормальную реакцию на кормление после теплового шока при 31 ° C.n> 15.

Мы также исследовали, проявляют ли скармливаемые личинки, вызванные определенным аппетитным стимулом (например, 5 мкл PA) мотивационную специфичность к выбранному типу (ам) макроэлементов. В дополнение к среде с 10% глюкозы, рационы с 3% олеиновой кислотой (ненасыщенной жирной кислотой) и 0,5% триптоном (переваренным белком) также подходят личинкам мух ^10,11 , о чем свидетельствуют схожие базовые показатели кормовой активности скармливаемых личинок в каждой из них. пищевая среда. Однако при стимуляции с помощью ПА у скармливаемых личинок наблюдалась повышенная реакция кормления на глюкозу, но не на олеиновую кислоту и триптон (рис. 1Е).Таким образом, эти результаты предполагают, что личинки мух наделены врожденной способностью выборочно извлекать характерные черты из различных запаховых стимулов, связанных с пищей, на основе их химических свойств и силы, и дифференцированно приписывать определенный тип (ы) ожидаемого пищевого вознаграждения определенному обонятельная реплика.

DA нейронные реакции на аппетитные и не аппетитные запаховые раздражители

Как личинки мух воспринимают восприятие того, является ли запаховый раздражитель аппетитным или нет? Чтобы ответить на этот вопрос, мы обратили наше внимание на кластер DA нейронов (названный DL2-1 до 4 в каждой доле мозга), который важен для личиночной аппетитной реакции на PA ⁷ ; Рисунок 2А).Воспользовавшись преимуществом флуоресцентного сенсора Ca ²⁺ под названием CaMPARI (Calcium Modulated Photoactivatable Ratiometric Integrator) ¹² , мы количественно проанализировали возбуждающие реакции нейронов DL2 на эффективную дозу одоранта (ов) у кормленных личинок. Стимуляцию запаха выполняли в тех же условиях, что и для поведенческих анализов кормления, с последующим 5-секундным облучением синим светом 405 нм. Это световое облучение необратимо переводит связанный с Ca ²⁺ белок CaMPARI из зеленого в красный цвет флуоресценции, тем самым фиксируя возбуждающее состояние нейронов DL2 в пробужденных личинках.Мы наблюдали, что стимуляция аппетитной дозой PA (7 мкл) вызывала возбуждающие реакции со стороны четырех нейронов DA в каждом кластере, о чем свидетельствует усиление сигналов красной флуоресценции в нейронах DL2 в течение 5-минутного периода тестирования (рис. 2B). Точно так же аппетитная доза бальзамического уксуса (20 мкл) также вызвала аналогичное повышение внутриклеточных уровней Ca ²⁺ в нейронах DL2 во время его стимуляции.

Рис. 2. Дифференциальные ответы четырех DA-нейронов на аппетитные и неаппетитные запаховые стимулы

(A) Схематический рисунок обонятельного контура личинки показывает два кластера из четырех DA-нейронов (DL2-1–4) слева и справа. Полушарие мозга ⁷ .Нейроны DL2 проецируют дендриты в боковой рог (LH) в каждой доле мозга, где они образуют синаптические связи с проекционными нейронами. Верхние вставки показывают, что аксоны и дендриты отдельных нейронов DL2, меченные mCD8 :: GFP, расположены исключительно в области LH. AL: лепесток антенны; МБ: грибовидные тела; PN: проекционные нейроны. (B) Флуоресцентная визуализация на основе CaMPARI свободно ведущих личинок выявила динамические реакции четырех нейронов DL2 на эффективную дозу PA или бальзамического уксуса (BV) во время 5-минутной стимуляции.Для каждой временной точки было отображено не менее 29 нейронов DA. (C) У свободно ведущих личинок нейроны DL2 демонстрируют отчетливые динамические реакции на аппетитную дозу (7 мкл) или не аппетитную дозу (20 мкл) PA, как показывает визуализация флуоресценции на основе CaMPARI. Данные представлены как ± SEM. n≥7; (D) Генетическая активация скармливаемых личинок, экспрессирующих трансген dTrpAl, при 31 ° C в течение 10 минут приводила к усилению реакции на кормление в отсутствие стимуляции запахом (n≥19). См. Также приложение к рисунку 1. (E) Откормленные личинки демонстрируют аппетитные ответы на 30-секундную стимуляцию 20 мкл PA, что неэффективно, когда время стимуляции составляет 5 минут (см. Рисунок 1A). n≥11; * P <0,05; ** P <0,001

Параллельно мы также исследовали, как нейроны DL2 реагируют на неэффективную дозу PA у скармливаемых личинок в тех же экспериментальных условиях. В ответ на стимуляцию 20 мкл PA нейроны DL2 показали быстрый всплеск внутриклеточного Ca ²⁺ в течение первой минуты с последующим постепенным снижением увеличения Ca ²⁺ по мере увеличения времени стимуляции (рис. 2C).Следовательно, неэффективность 20 мкл РА для возбуждения аппетитного поведения может быть объяснена двумя разными объяснениями. Одна возможность состоит в том, что 20 мкл PA может вызывать молчание нейронов DL2 во время 5-минутной стимуляции, тем самым нарушая остро необходимую передачу сигналов DA к нижестоящим мишеням. С другой стороны, его стимуляция может вызвать чрезмерное высвобождение DA, что функционально неэффективно. Чтобы различить две возможности, мы генетически активировали нейроны DL2 в разные периоды времени, используя dTrpA1, термочувствительный катионный канал семейства TRP ¹³ .Кратковременная активация этих нейронов вызвала усиленную реакцию личинок на кормление в отсутствие запаховых стимулов, в то время как длительная активация все еще не давала этого (рис. 2D; также см. Рис. Приложение 1). Кроме того, кормленные личинки, стимулированные 20 мкл PA в течение 30 секунд, вместо этого показали значительное усиление реакции на кормление (рис. 2E). Вместе эти результаты подтверждают представление о том, что чрезмерное высвобождение вызванных запахом DA-сигналов, а не подавление DA-нейронов, отвечает за неэффективность более высоких доз запахов.

Количественное влияние эндогенных уровней DA на аппетитные эффекты запаховых стимулов

Поскольку чрезмерное высвобождение вызываемого запахом DA, вероятно, лежит в основе неэффективности более сильных запаховых стимулов, мы задавались вопросом, может ли снижение эндогенного уровня DA у кормленных личинок увеличиваться. дозировка, необходимая для возбуждения аппетита. Чтобы проверить эту гипотезу, мы выполнили опосредованное РНК-интерференцией (RNAi) подавление активности тирозингидроксилазы (TH), фермента, ограничивающего скорость синтеза DA ¹⁴ .Ген fly ple кодирует тирозингидроксилазу. Действительно, TH-GAL4 / UAS- ple ^RNAi кормленных личинок показали значительно повышенный аппетитный ответ на более высокие дозы одорантов (например, 20 мкл PA), которые обычно неэффективны, но они не реагировали на обычно эффективные дозы одорантов. (например, 5 мкл PA; рис. 3A). В отдельном фармакологическом эксперименте мы предварительно кормили нормальных личинок пищей, содержащей ингибитор TH, 3IY, в течение 4 и 6 часов. Личинки, обработанные 3IY, не проявили аппетитной реакции на обычно эффективную дозу PA (рис. 3B).Параллельно мы также пытались повысить уровень эндогенного DA путем предварительного кормления личинок L-допа, предшественником дофамина, в течение 2 и 4 часов. Мы обнаружили, что 4-часовое предварительное кормление L-допа блокировало аппетитную реакцию на обычно эффективную дозу (например, 5 мкл или 10 мкл PA). И наоборот, то же лечение L-допа привело к снижению неэффективной дозы PA, чтобы вызвать аппетитную реакцию (рис. 3C).

Рисунок 3. Доказательства того, что Dop1R1-управляемая атрибуция аппетитной значимости сигналами DA, вызванными запахом

(A) Снижение исходного уровня DA за счет экспрессии UAS- ple ^RNAi в нейронах TH-GAL4 привело к увеличению минимальная эффективная доза одорантов, необходимая для возбуждения аппетита (n> 13). (B) Личинки дикого типа, которых кормили средой, содержащей 3IY, в течение 4 часов, блокировали аппетитную реакцию на эффективную дозу PA (n> 11). (C) Личинки дикого типа, которых кормили средой, содержащей L-допа, в течение 4 часов перед тестами на кормление, вызывали снижение эффективной дозы одорантов, необходимых для возбуждения аппетита (n> 10). (D) Два одоранта в бинарной смеси проявляют аддитивные эффекты. Кормленные личинки с пониженной активностью TH показали аппетитные ответы на бинарную смесь, содержащую PA и Hep в эффективных дозах, которая обычно не вызывает аппетита (n≥10). (E) Личинки питания, гетерозиготные по Dop1R1 ^f02676 , мутации потери функции в Dop1R1, показали сдвиг вправо в ответе на дозу перевернутого U. Стрелки указывают нормальный диапазон доз (n≥10). (F) Кормление гетерозиготных личинок Dop1R1 ^f02676 L-допа восстановило аппетитный ответ на обычно эффективную дозу PA (n≥13). * P <0,05; ** P <0,001

К рисунку 3 доступно следующее дополнение к рисунку:

Приложение 2 к рисунку.Гетерозиготный Dop1R1 ^f02676 кормили личинки показали правые сдвиги в кормлении, вызванном запахом

Рис. 3 — Рис. Приложение 2. Гетерозиготные Dop1R1 ^f02676 кормленные личинки показали правые сдвиги в вызываемых запахом кормовых ответах (A, B) 9p0001 Личинки, получавшие / +, показали правый сдвиг кривой доза-ответ при стимуляции гепатитом или BV (n≥11). (C) Dop1Rl ^f02676 / + кормленные личинки не смогли проявить аппетитную реакцию на обычно аппетитную бинарную смесь, содержащую 2.5 мкл PA и 12,5 мкл Hep, но показали аппетитную реакцию на бинарную смесь, которая обычно не вызывает аппетита (n> 16). * p <0,05; ** P <0,001.

Поскольку предварительное кормление L-допа может усилить аппетитный эффект PA в низкой дозе, мы проверили, можно ли использовать другую более низкую неэффективную дозу одоранта (например, 12,5 мкл Hep; см. Рисунок 1B) для замены L- допа лечение возбуждения аппетита. Действительно, одновременная стимуляция 2,5 мкл PA и 12,5 мкл Hep была способна значительно повысить аппетитную реакцию личинок (рис. 3D).Напротив, комбинированное использование двух эффективных доз PA и Hep было неэффективным при возбуждении аппетита. Однако такая бинарная смесь становилась эффективной, если тестируемые личинки имели пониженную активность TH или предварительно скармливали 3IY (рис. 3D). В совокупности эти результаты предполагают, что минимальная сила запахового стимула, необходимого для возбуждения аппетита, обратно коррелирует с исходным уровнем DA у скармливаемых личинок.

DA-сигналы, вызванные запахом, приобретают мотивационную значимость благодаря стробирующему механизму Dop1R1.

Наши результаты до сих пор продемонстрировали важность оптимального уровня DA-сигналов, вызванных запахом, для возбуждения аппетита у личинок.Поскольку было показано, что рецептор DA Dop1R1 опосредует возбуждение аппетита у кормленных личинок ⁷ , мы решили проверить, играет ли Dop1R1 роль в предварительной установке эффективной дозировки сигналов DA, ​​вызванных запахом, у кормленных личинок. Гетерозиготные Dop1R1 ^f02676 личинки имеют 50% редукцию Dop1R1 транскриптов ¹⁵ . Мы обнаружили, что в ответ на различные дозы мономолекулярных или смешанных одорантов, у кормленных личинок Dop1R1 ^f02676 / + наблюдался сдвиг вправо на кривой доза-ответ (Рисунки 3E и Рисунок 3 — Приложение 2 к рисунку).Кроме того, предварительное кормление L-допа восстановило их аппетитные реакции на обычно эффективную дозу PA (10 мкл, Фигуры 3F). Следовательно, эти находки предполагают, что Dop1R1 является основным генетическим фактором, который количественно определяет оптимальный диапазон эффективных уровней DA, и отдельные животные с различными уровнями Dop1R1, вероятно, нуждаются в различных уровнях сигналов DA, ​​вызванных запахом, для возбуждения аппетита.

Роль двух дорсомедиальных DA нейронов в вызываемом запахом аппетите

Наше предыдущее исследование показало, что система Y-подобного нейропептида Drosophila Y-подобная система NPF вносит вклад в вызываемую запахом пищевую реакцию кормящихся личинок, модулируя возбуждающие ответы нейронов DL2. на обонятельные стимулы ⁷ .Анатомический анализ показал, что драйвер npf -GAL4 преимущественно маркирует шесть нейронов NPF в личиночной центральной нервной системе (ЦНС; Рисунок 4A, B; ^16,17 Другой драйвер npf -LexA, который преимущественно маркирует два дорсомедиальных NPF. нейронов в головном мозге личинки, показывает, что их дендриты обогащены в области бокового рога (Рисунок 4 — Рисунок в приложении 3). Чтобы определить, какое подмножество (я) нейронов NPF необходимо для индукции возбуждения аппетита, мы выполнили целенаправленное лазерное поражение NPF нейроны.Мы обнаружили, что стимулированные запахом питающиеся личинки без двух поврежденных дорсомедиальных нейронов NPF не проявляли аппетитного ответа, в то время как эти личинки с двумя поврежденными дорсолатеральными нейронами NPF показали нормальное аппетитное поведение (рис. 4C).

Рисунок 4 — Дополнение к рисунку 3. Вызываемые запахом кормовые реакции личинок с дефицитом Dop1R1 или NPF

(A) Личинки NPF-LexA / LexAop-mCD8-GFP демонстрируют экспрессию GFP преимущественно в двух дорсомедиальных клетках. НПФ нейроны. Шкала шкалы = 100 мкм. (B) Неподвижное изображение разделенных сигналов GFP в области бокового рупора (из первого кадра видео 1). (C) NPF-GAL4 / UAS-Dop1R1 ^RNAi В кормлении личинок наблюдался сдвиг вправо на кривой доза-ответ при стимуляции гепатитом (n> 17). (D) UAS- npf ^RNAi скармливаемых личинок показали нормальные аппетитные ответы (n> 14). (E, F) NPF-GAL4 / UAS-npf ^RNAi скармливаемых личинкам не показали аппетитных реакций на все испытанные дозы гепатита или бинарных смесей (n> 14). (G) Генетическая активация нейронов NPF у личинок, которых кормили NPF-GAL4 / UAS- dTrpA1 при 31 ° C в течение 15 или 30 минут, приводила к усилению аппетитного ответа (n> 17). * P <0,05; ** P <0,001.

Рисунок 4 — Видео 1 Трехмерное изображение предполагаемых синаптических связей между нейронами DA и NPF .

Предполагаемые синаптические связи помечены разделением GFP (зеленый) между нейронами DA (красный) и нейроном NPF в боковом роге (DL2-LH, см. Рисунок 4H).

Рисунок 4.Анатомический и функциональный анализ двух дорсомедиальных нейронов NPF на предмет возбуждения аппетита

(A) Четыре нейрона NPF и предполагаемые аксоны, выявленные при экспрессии UAS-nsybGFP ¹⁹ под управлением NPF-GAL4. DM: два дорсомедиальных нейрона NPF; DL: два дорсолатеральных нейрона NPF. Два нейрона NPF в подэзофагеальных ганглиях находятся вне фокальной плоскости ¹⁶ . (B) Предполагаемые аксоны (зеленый) и дендриты (красный) нейронов NPF помечены sytGFP и Дания ⁴³ .Пунктирная рамка показывает дендриты дорсомедиального нейрона NPF в боковом роге (LH). (C) Направленное лазерное поражение двух дорсомедиальных нейронов NPF (NPF-DM), но не дорсолатеральных нейронов NPF (NPF-DL) у личинок, которых кормили NPF-GAL4 / UAS-nlsGFP, устраняло аппетитную реакцию (n> 10). (D) Функциональное влияние целевого поражения нейронов NPF или DA на их ответы на стимуляцию PA в течение 90-секундного периода. (E) Функциональный нокдаун активности Dop1R1 в нейронах NPF привел к сдвигу вправо кривой доза-ответ, в то время как нокдаун npf отменил личиночные аппетитные ответы на PA во всех испытанных дозах (n> 15). (F) Генетическая активация нейронов NPF у личинок, которых кормили NPF-GAL4 / UAS- dTrpA1 при 31 ° C в течение 15 минут, приводила к усилению аппетитного ответа (n≥17). См. Также соответствующие данные на Рисунке 4 — Дополнение к рисунку 3. Личинки, получавшие NPF-GAL4 / UAS-nlsGFP / UAS-dTrpA1 с поражениями в двух дорсолатеральных нейронах NPF, показали нормальный аппетитный ответ после теплового шока, в то время как те же личинки с двумя поврежденными дорсомедиальными NPF нейроны не смогли отобразить аппетитный ответ (n> 10). (G) Кормленные личинки, экспрессирующие dTrpA1 в нормальных или Dop1R1-дефицитных нейронах NPF, показали сходные ответы на питание (n≥16). (H) Предполагаемые синаптические связи между нейронами NPF и DL2 в LH (пунктирная рамка) выявляются с использованием техники разделения GFP ¹⁹ , включая TH-GAL4, NPF-LexA, UAS-CD4 :: spGFP ^{1 -10} и LexAop-CD4 :: spGFP ¹¹ . DL2-LH: четыре нейрона DL2, проецируемых на LH. Зеленый: иммунофлуоресценция расщепленного GFP; Красный: анти-TH. Шкала шкалы = 20 вечера. * P <0,05; ** P <0,001.

К рисунку 4 доступны следующие дополнения к рисунку:

Дополнение к рисунку 3.Вызванные запахом пищевые ответы Dop1R1- или NPF-дефицитных личинок после кормления

Видео 1. Трехмерное изображение предполагаемых синаптических связей между DA и нейронами NPF.

Учитывая, что передача сигналов NPF ранее участвовала в модуляции нейронных ответов DL2 на выходы проекционных нейронов второго порядка, мы решили определить наблюдаемую активность дорсомедиального нейрона NPF, которая может быть объяснена его положительной регуляцией вышележащих нейронов DA. Чтобы проверить эту возможность, мы использовали флуоресцентный индикатор Ca ²⁺ , GCaMP6 для анализа возбуждающих ответов четырех нейронов DL2 на стимуляцию PA в течение 60-секундного периода в присутствии или в отсутствие двух дорсомедиальных нейронов NPF.Мы обнаружили, что в обоих случаях запаховые реакции нейронов DL2 были в значительной степени схожими. Мы также выполнили тест обратной визуализации при той же обработке запаха. В присутствии нейронов DL2 нейроны NPF возбуждались стимуляцией PA, но их запаховые реакции были значительно ослаблены, когда два кластера нейронов DL2 были повреждены (рис. 4D). Мы также наблюдали, что нейроны DL2 ответили на стимуляцию PA в течение нескольких секунд. Однако ответ нейронов NPF показал значительную временную задержку до 25 секунд.Эти результаты повышают вероятность того, что дорсомедиальные нейроны NPF могут вносить вклад в еще не охарактеризованный механизм цепи, действуя ниже по течению от чувствительных к запаху нейронов DL2.

Чтобы проверить эту гипотезу, мы функционально подавили активность Dop1R1 в npf -GAL4 / Dop1R1 ^RNAi кормленных личинках. Подобно Dop1R1 / + личинки мутантных личинок, эти Dop1R1 -дефицитные личинки показали правый сдвиг кривой доза-ответ, фенокопирование (рисунки 4E, также см. Рисунок 4 — приложение к рисунку 3).Кроме того, у скармливаемых личинок, экспрессирующих UAS- npf ^RNAi под руководством npf -GAL4, не было обнаружено значимого аппетитного ответа на одоранты (например, PA и Hep) ни в одной из испытанных доз, что свидетельствует о важной роли NPF в возбуждая аппетит личинок. Кроме того, мы генетически активировали нейроны NPF, используя канал семейства TRP мух, dTrpA1 ¹⁸ . Личинки npf -GAL4 / UAS- dTrpA1 , подвергнутые тепловому шоку при 31 ° C в течение 15 или 30 минут, показали повышенную активность кормления даже при отсутствии аппетитных запаховых стимулов (рисунки.4F и Рисунок 4 — Дополнение к рисунку 3). Кроме того, личинки npf -GAL4 / UAS- dTrpA1 с поражениями в двух дорсомедиальных, но не дорсолатеральных нейронах NPF не показали повышенного ответа на кормление, демонстрируя, что активации двух дорсомедиальных нейронов NPF достаточно для индукции возбуждения аппетита при приеме пищи. личинки (рис. 4G). Экспрессия dTrpA1 в Dop1R1--дефицитных нейронах NPF также привела к обходу требования активности Dop1R1 для запуска возбуждения аппетита независимо от запаха (рис. 4H), предполагая, что Dop1R1 участвует в модуляции DA-опосредованного возбуждения NPF. нейроны, а не высвобождение НПФ.Наконец, мы выполнили анализ изображений с использованием техники разделения GFP ¹⁹ . Этот анализ показал, что два дорсомедиальных нейрона NPF, вероятно, образуют синаптические связи с ипсилатеральным кластером нейронов DL2 в латеральном роге (Рисунки 4I; также см. Видео 1). Вместе наши находки подтверждают, что дорсомедиальный нейрон NPF и четыре вышележащих DA нейрона определяют нейронную цепь для перцепционной обработки информации, кодируемой общим пулом вызываемых запахом DA из нейронов DL2.

Реакция нейронов NPF на аппетитные и неаппетитные запаховые стимулы

NPF участвует в кодировании мотивационных состояний для различных целенаправленных форм поведения у личинок и взрослых мух ^20–24 Мы предполагаем, что дорсомедиальный нейрон NPF может вносить свой вклад на вызываемое пищевым запахом мотивационное состояние у скармливаемых личинок путем выборочного приписывания аппетитной значимости DA-сигналам, которые попадают в ограниченный диапазон. Чтобы проверить эту гипотезу, мы исследовали, как дорсомедиальные нейроны NPF реагируют на аппетитные и неаппетитные запаховые раздражители.Сначала мы исследовали потенциальное влияние стимуляции PA на мембранные потенциалы дорсомедиальных нейронов NPF в препарате личинок с использованием флуоресцентного индикатора мембранного потенциала (Arclight) ²⁵ . В дорсомедиальных нейронах NPF наблюдалось постепенное увеличение возбуждающего ответа в течение 10-минутного непрерывного воздействия паров PA в эффективной дозе. Напротив, когда применялась более высокая неэффективная доза ПА, возбуждающих реакций не наблюдалось, за исключением временной деполяризации сразу после нанесения запаха (рис. 5А и В).Ответы дорсомедиальных нейронов NPF на аппетитные и неаппетитные запаховые стимулы также анализировались на поведении личинок с использованием изображений на основе CaMPARI (рис. 5C). Подобно результатам визуализации Arclight, эти нейроны показали возбуждающий ответ на аппетитную дозу PA (7 мкл), но не смогли ответить на неаппетитные дозы PA, которые были либо слишком высокими, либо слишком низкими (например, 20 или 3,5 мкл). Следовательно, эти результаты показывают, что эффекты запаховых стимулов в виде перевернутой буквы U также могут наблюдаться на уровне нейронального возбуждения NPF.С другой стороны, в нейронах NPF, пораженных Dop1R1, эффективная доза PA, необходимая для активации дорсомедиальных нейронов NPF, повышается с 7 мкл до 20 мкл PA.

Рис. 5. Нейрональное возбуждение NPF, управляемое Dop1R1, и лежащий в основе генетический механизм

(A) Визуализация одиночных дорсомедиальных нейронов NPF на основе ArcLight (в кружке) в препарате личинок, питаемых NPF-GAL4 / UAS- ArcLight . Две записи образцов нормализованной активности мембран дорсомедиальных нейронов NPF в двух разных препаратах: один стимулировался эффективной дозой PA, а другой стимулировался более высокой неэффективной дозой.(B) Стандартные отклонения (SD) активности мембраны были рассчитаны как для эффективных (n = 6), так и для неэффективных (n = 9) обработок через 5 минут после стимуляции PA. Эффективная обработка запаха индуцировала значительно более сильную возбуждающую активность нейронов NPF (t-тест, P <0,01). (C) Анализ изображений дорсомедиальных нейронов NPF на основе CaMPARI у кормящих личинок. Нормальный нейрон NPF показывает возбуждающий ответ перевернутого U на увеличивающиеся дозы PA, в то время как нейроны NPF с дефицитом Dop1R1 демонстрируют сдвиг вправо (n≥6). (D) Генетический анализ эффектов различных доз PA на аппетитные ответы NPF-Gal4 / UAS-Gαs ^RNAi , NPF-GAL4 / UAS-Gβ13F ^RNAi , NPF-GAL4 / UAS-Gβ76C ^RNAi и NPF-GAL4 / UAS-IRK2 ^RNAi кормленных личинок. (E) Визуализирующий анализ на основе CaMPARI эффектов аппетитных и не аппетитных доз PA на возбуждающие ответы Gαs, Gβ76C, Gβ13F или IRK2-дефицитных нейронов NPF (n≥6 для каждой группы).* P <0,05; ** P <0,001.

К рисунку 5 доступно следующее дополнение к рисунку:

Приложение к рисунку 4. Влияние функционального нокдауна Dop1R1 и его эффекторов на пищевые реакции, вызванные запахом

Рисунок 5 — Приложение к рисунку 4. Эффекты функционального нокдауна Dop1R1 и его эффекторы на реакции кормления, вызванные запахом

(A, B) UAS- Gβ13F ^RNAi / +, UAS- Gβ76C ^RNAi / + и UAS- IR2 RNAi контроль личинки показали нормальную реакцию питания на ПА. (C) PA-возбуждаемый UAS- Gαs ^RNAi / + питавшиеся личинки показали нормальную дозовую реакцию. (D) NPF-GAL4 / UAS- IRK1 ^RNAi и NPF-GAL4 / UAS- IRK3 ^RNAi скармливаемые личинки показали нормальные ответы на питание на PA (n> 12). * p <0,05; ** P <0,001.

Бинарный генетический механизм для Dop1R1-опосредованной точной настройки передачи сигналов NPF

Ключевой остающийся вопрос заключается в том, как Dop1R1 точно настраивает два дорсомедиальных нейрона NPF, чтобы придать аппетитную значимость бессмысленным в поведении DA-сигналам.Рецептор DA D1-типа связан с гетеротримерным белковым комплексом G, состоящим из субъединиц Gαs, Gβ, Gγ ²⁶ . После активации DA диссоциированная субъединица Gαs и комплекс Gβγ определяют отдельный эффекторный путь. Мы обнаружили, что опосредованный РНКи нокдаун активности Gαs блокировал аппетитную реакцию на PA во всех испытанных дозах (от 5 до 20 мкл; рисунки 5D, рисунок 5 — приложение 4 к рисунку). Кроме того, у свободно ведущих личинок сниженная активность Gα также значительно ослабляла возбуждающий ответ дорсомедиальных нейронов NPF на эффективную дозу PA (рис. 5E).

Геном Drosophila содержит три отдельных гена, каждый из которых кодирует разные субъединицы Gβ ^27,28 ;. Функциональный нокдаун одного из них, Gβ13F , в нейронах NPF npf -GAL4 / UAS- Gβ13F ^RNAi кормленных личинок приводил к увеличению аппетитного ответа на ПА при всех испытанных дозах (от 5 до 40 мкл). ; Рисунок 5D, Рисунок 5 — Приложение к рисунку 4). Поскольку зависимый от G-протеина калиевый канал с внутренним выпрямлением может быть потенциальной молекулярной мишенью комплекса Gβγ ²⁹ , мы функционально нокаутировали каждый из трех известных генов IRK ^30,31 .Действительно, кормленные личинки с дефицитом IRK2, но не активными IRK1 или IRK3, фенокопировали npf -GAL4 / UAS- Gβ13F ^RNAi кормленных личинок (рис. 5D, рис. 5 — рис. Приложение 4). Параллельно мы также проверили, как два дорсомедиальных нейрона NPF в поведении npf -GAL4 / UAS- Gβ13F ^RNAi и npf -GAL4 / UAS- IRK2 ^RNAi отвечают на стимуляцию, подаваемую личинкой 7. или 20 мкл ПА. Мы обнаружили, что дорсомедиальные нейроны NPF, экспрессирующие UAS-CaMPARI, наряду с UAS- Gβ13F ^RNAi или UAS- IRK2 ^RNAi , демонстрируют аномально высокий уровень возбуждающих ответов на стимуляцию обычно неэффективной дозой PA. (20 мкл), в то время как их ответы на 7 мкл PA остались аналогичными (рис. 5E).Эти результаты показывают, что при дефиците пути Gβ13F / IRK2 эффективный диапазон сигналов DA, ​​индуцированных запахом, значительно расширяется, преобразовывая перевернутую кривую доза-ответ U в сигмоидальную форму у этих личинок. Вместе наши находки выявили бинарный генетический механизм в нейронах NPF, который лежит в основе Dop1R1-управляемой связи вызываемой запахом передачи сигналов DA и NPF. Кроме того, Dop1R1-стробирование нейронов NPF, по-видимому, использует двухуровневую стратегию точной настройки, которая в конечном итоге формирует дозовую реакцию перевернутого U у кормленных личинок: Gαs-опосредованный путь возбуждения используется для установки минимального порогового уровня вызываемого запахом Сигналы DA, необходимые для возбуждения нейронов НПФ; Gβ13F / IRK2-опосредованный путь ингибирования специализируется на предотвращении ответа нейронов NPF на любые вызванные запахом DA-сигналы, которые являются чрезмерно сильными (рис. 6).

Рис. 6. Рабочая модель нейронной сети, содержащей нейроны DA и NPF, и ее регуляция возбуждения аппетита у кормящихся личинок.

(A) На схеме изображен модуль обработки восприятия, содержащий четыре DA-нейрона и постсинаптический нейрон NPF в каждом полушарии мозга личинок мух. Связанные с пищей обонятельные сигналы от проекционных нейронов интегрируются в нейроны DA и преобразуются в сигналы DA. Опосредованный Dop1R1 стробирующий механизм в нейроне NPF точно настраивает свой возбуждающий ответ на оптимальные уровни DA из пресинаптического пула, что приводит к избирательному приписыванию значимости аппетита небольшой фракции сигналов DA, ​​вызванных запахом. (B) Схематическое представление бинарного генетического механизма, состоящего из пути ингибирования Gβ13F / IRK2 и пути возбуждения Gαs. Вместе они обеспечивают зависящую от Dop1R1 прецизионную настройку нейрона NPF, что приводит к его возбуждающей реакции в виде перевернутой буквы U на входы DA, вызванные запахом.

ОБСУЖДЕНИЕ

На сегодняшний день вопрос о том, как сенсорные сигналы обрабатываются в глубоких мозговых центрах, чтобы вызвать определенные поведенческие влечения, остается плохо изученным ³² . Мы показали, что личинки Drosophila вызывают аппетит к выбранным макроэлементам в ответ на стимуляцию запахами, связанными с пищей.Используя эту поведенческую парадигму, мы идентифицировали пару нейронных цепей более высокого порядка для перцептивной обработки стимулов аппетитного запаха, каждая из которых включает кластер из четырех нейронов DA и постсинаптический нейрон Dop1R1, экспрессирующий NPF, NPY-подобный нейропептид (Рисунок 6). Наши исследования показывают, что личинки мух предлагают полезную модель для выяснения молекулярных и нервных механизмов, лежащих в основе перцептивной обработки аппетитных обонятельных и, возможно, других сенсорных сигналов.

Вклад передачи сигналов DA в восприятие личинками запахов аппетита

Мы предоставили доказательства того, что подмножество нейронов DA (DL2), по-видимому, вносит, по крайней мере, два основных вклада в перцептивную обработку обонятельных стимулов, связанных с пищей.Во-первых, нейроны DA демонстрируют возбуждающие реакции на широкий спектр запаховых стимулов, связанных с пищей, что позволяет предположить, что они служат компонентом когнитивной обработки для декодирования и интеграции химически разнообразных обонятельных сигналов, связанных с пищей. Во-вторых, с помощью генетических и фармакологических манипуляций с уровнем эндогенного DA мы показали, что эффективные дозы одорантов, необходимые для возбуждения аппетита, должны быть значительно уменьшены у личинок, предварительно получавших L-допа, или увеличены у личинок с пониженной активностью TH . .Эти результаты предполагают, что уровень DA, высвобождаемый нейронами DL2, кодирует как химическую идентичность, так и силу запахового стимула. Следовательно, нейроны DL2 необходимы для сжатия потенциально многомерных сигналов пищевых запахов в одномерные DA-коды.

Стробирующий механизм Dop1R1 для формирования реакции дозы с перевернутым U

Анализ реакции на дозу показывает, что аппетитные эффекты как мономолекулярных, так и смешанных запаховых стимулов подчиняются перевернутой U-функции.Мы также предоставили доказательства того, что количество DA, высвобождаемого из нейронов DL2, положительно коррелирует с силой стимуляции запаха, а для индукции возбуждения аппетита требуется оптимальный уровень вызываемого запахом DA, высвобождаемого из нейронов DL2. Например, более высокая не аппетитная доза PA (например, 20 мкл PA) вызвала быструю и интенсивную возбуждающую реакцию со стороны DA нейронов. В результате 30-секундная стимуляция 20 мкл PA вызвала возбуждение аппетита, а 5-минутная стимуляция этого не сделала.Еще один ключевой вывод из этого исследования заключается в том, что вызванные запахом DA-сигналы не кодируют внутренних значений аппетита. Вместо этого, личинкам для перцептивного распознавания аппетитных запахов необходим стробирующий механизм Dop1R, который предустановлен генетически, чтобы выборочно приписывать аппетитную значимость узкому спектру DA-сигналов. Например, снижение активности Dop1R1 на 50% у личинок Dop1R1 / + привело к сдвигу вправо кривой доза-ответ независимо от того, является ли запаховый стимул мономолекулярным или химически сложным.Следовательно, чтобы восприниматься как аппетитные сигналы, DA-сигналы, вызванные запахом, должны попадать в узкий диапазон, который соответствует ранее существовавшему уровню активности Dop1R1.

Центральная роль нейронов NPF в регуляции возбуждения аппетита

Мы показали, что два нейрона NPF, расположенные в дорсомедиальной области каждой доли мозга, необходимы и достаточны для того, чтобы вызвать возбуждение аппетита у кормленных личинок. Анатомический и функциональный анализ также указывает на то, что эти нейроны NPF, вероятно, образуют синаптические связи с расположенными выше нейронами DL2 ипсилатерально.У свободно ведущих личинок нейроны NPF проявляют возбуждающие ответы на стимуляцию аппетитными дозами PA, но не непривлекательными дозами, и такие дифференциальные ответы управляются активностью Dop1R1 в дорсомедиальных нейронах NPF. Поскольку dTRPA1-опосредованная генетическая активация двух дорсомедиальных нейронов NPF, даже при длительной термической обработке, была достаточной для запуска повышенной реакции на питание, эти результаты предполагают, что повышенная передача нейронных сигналов NPF играет важную роль в индукции и поддержании мотивации, вызываемой запахом аппетита. штат.Остается определить, реагируют ли нейроны NPF на сахарную стимуляцию. Если это так, это предоставит доказательства важной роли этих нейронов в интеграции DA-кодированных обонятельных и вызванных сахаром вкусовых сигналов.

Точная настройка Dop1R1-управляемой реакции нейронов NPF на вызванные запахом DA-сигналы

Мы предоставили молекулярные и клеточные доказательства того, как активность Dop1R1 в нейронах NPF формирует эффекты перевернутой U аппетитных запаховых стимулов. Используя как поведенческие, так и функциональные методы визуализации, мы показываем, что Dop1R1 определяет, какой диапазон вызванных запахом DA-сигналов может приобретать аппетитное значение посредством точной настройки нейронов NPF.Для этого процесса были идентифицированы два отдельных генетических пути (рис. 6В). Один из них, вовлекающий Gβ13F / IRK2-опосредованный путь, устанавливает верхний предел оптимального эффективного диапазона индуцированных запахом DA-сигналов, подавляя нейроны NPF, когда Dop1R1 гиперактивируется. Ослабление активности Gβ13F или IRK2 значительно расширяет диапазон эффективных доз сигналов DA, ​​о чем свидетельствует изменение кривой доза-ответ от перевернутой U-образной формы к сигмоидальной форме. Опять же, этот результат также решительно поддерживает идею о том, что неэффективность более сильных запаховых стимулов вызвана чрезмерным высвобождением вызываемого запахом DA, что приводит к высокому уровню диссоциированного комплекса G, который активирует каналы IRK2 и впоследствии заставляет нейроны NPF замолчать.Второй путь, опосредованный Dop1R1 / Gαs, обеспечивает возбуждающий механизм по умолчанию, который опосредует реакцию нейронов NPF на любые запаховые стимулы, которые имеют минимальную пороговую силу или превышают ее. Таким образом, вместе они определяют двухуровневую стратегию точной настройки.

Эффекты перевернутого U ДА на когнитивные функции широко наблюдались у людей и других животных ^33,34 Неисправные дофаминовые системы также лежат в основе многих психических расстройств, таких как шизофрения ^35,36 .В префронтальной коре млекопитающих оптимальный уровень активности DA рецепторов D1-типа является критическим для пространственной рабочей памяти, в то время как его передача сигналов на слишком низких или слишком высоких уровнях ведет к нарушению рабочей памяти ^37–39 . Следовательно, наши открытия повышают вероятность того, что стратегия настройки, опосредованная гомологичным DA рецептором, может быть использована для опосредования эффектов инвертированного U DA у мух и млекопитающих.

Материалы и методы

Мухи и рост личинок

Все мухи находятся на фоне w ¹¹¹⁸ .Личинок выращивали при 25 ° C, и в начале третьего возраста (~ 74 часа после кладки яиц, AEL) их кормили перед поведенческими экспериментами, как описано ранее ⁷ (Wang et al., 2013). Трансгенные мухи включают TH-GAL4 (Friggi-Grelin et al., 2003), UAS- dTrpA1 (Hamada et al., 2008), UAS- nsybGFP ¹⁹ , UAS- sytGFP ⁴⁰ , UAS- Дания (Николай и др., 2010), UAS-GCaMP6.0 (BL42749), UAS- ple ^RNAi (BL25796), UAS- Gαs ^RNAi (BL29576), UAS-Gβ76C ^RNAi (BL28507), UAS-Gβ13F ^RNAi (BL35041), UAS- npf ^RNAi (BL27237), UAS- PKAi (BL35550), UAS- (BL35550), UAS-

005 Arclight

) CaMPARI (BL58761), UAS- IRK2 ^RNAi (BL41981), UAS- IRK1 ^RNAi (BL42644), UAS- IRK3 ^RNAi и BL2675AL были получены из складского центра Блумингтона.UAS-Dop1R1 ^РНКи (V107058) была получена из Венского центра РНКи дрозофилы. Dop1R1 ^f02676 мух были описаны ранее ¹⁵ . UAS- CD4 :: spGFP ^1-10 , LexAop-CD4 :: spGFP ¹¹ были любезно предоставлены К. Скоттом ⁴¹ .

Поведенческие эксперименты

Количественную оценку скорости сокращения крючка для рта в жидкой пище проводили, как описано ранее ²⁰ . Был использован опубликованный протокол стимуляции запаха личинок мух с небольшими изменениями ⁷ .Вкратце, синхронизированные ранние стадии третьего возраста, питавшиеся дрожжевой пастой, стимулировали в течение 5 минут определенными дозами одинарных или смешанных запахов, включая пентилацетат (PA) (Sigma-Aldrich, 628-63-7), гептанал (Hep) (Sigma- Aldrich, 117-71-7), транс-2-гексен-1-al (T2H) (Sigma-Aldrich, 6728-26-3) и пары бальзамического уксуса. После ополаскивания водой личинок проверяли на их реакцию на питание. Питательная среда включает агаровую пасту (US Biological, A0940), содержащую 10% глюкозы, 0,5% триптона (Becton-Dickinson, 628200) или 3% олеиновой кислоты (Sigma-Aldrich, 112-80-1).UAS- dTrpA1 экспрессировали, давая личинкам кормиться предварительно подогретой дрожжевой пастой в инкубаторе с температурой 31 ° C в течение определенных периодов времени с последующим промыванием водой с температурой 31 ° C перед анализами кормления.

3IY и кормление L-допа

3-йод-L-тирозин (3IY) (Sigma-Aldrich, 70-78-0) и L-DOPA-кольцо-d3 (L-допа) (Sigma-Aldrich, 53587 -29-4). Протоколы введения 3IY и L-допа были описаны ранее ⁷ . Концентрации 3IY и L-допа в дрожжевой пасте составляли 10 мг / мл и 0.5мг / мл соответственно.

Молекулярное клонирование и иммуноокрашивание

Для конструирования драйвера npf-LexA фрагмент ДНК размером ~ 1 т.п.н., содержащий область, простирающуюся от 5 ’регуляторной последовательности до начала второго аксона, амплифицировали с помощью геномной ПЦР. Этот фрагмент впоследствии был клонирован в сайт KpnI в векторе pBPnlsLexA :: GADflUw. Форвардный букварь: cagggagagagaacggagac; Обратный праймер: gtgtcacaatgcaattgttcg. Рассечение и фиксация тканей, используемые антитела и условия разведения были описаны ранее ⁷ .

Целевое лазерное поражение

Описаны протоколы калибровки блока азотного лазера с длиной волны 337 нм и экспериментов по лазерному поражению ⁴² .

CaMPARI Imaging

Условия кормления личинок и обработки запаха для визуализации CaMPARI идентичны условиям для поведенческих анализов кормления с запахом. После стимуляции запаха личинок облучали светодиодной матрицей 405 нм (200 мВт / см ² , Loctite) в течение 5 с. ЦНС обработанных личинок иссекали и индивидуально сканировали с использованием конфокального микроскопа Zeiss LSM 510.

Визуализация GCaMP

Нервные ткани личинок обрабатывали, как описано ранее ⁷ . Индикатор Ca2 +, GCaMP6s, использовали для визуализации запаховых реакций нейронов DA и NPF. Система доставки запаха включает герметичную стеклянную камеру объемом 1,25 л, окуриваемую 7,5 мкл PA в течение 5 минут. Запах непрерывно доставлялся в область головы личинки путем откачки со скоростью 0,28 л / мин. Обработанный препарат личинок получали с помощью конфокального микроскопа Zeiss LSM 510.

Визуализация и обработка данных Arclight

Метод приготовления препарата ЦНС личинок такой же, как и ранее описанный для препарата для визуализации кальция (7).Препарат инкубировали в PBS дрозофилы. Эффективные и неэффективные пары запаха были приготовлены путем фумигации герметичного контейнера из пеноматериала объемом 24 л 150 или 800 мкл PA в течение 2 часов соответственно. Запах непрерывно доставлялся в область головы личинки путем откачки со скоростью 0,36 л / мин.

Протокол для ArcLight Imaging ²⁵ соблюдался с небольшими изменениями. Вкратце, ЦНС личинок визуализировали под водно-иммерсионным объективом с 40-кратным увеличением с использованием Zeiss Axio Examiner. Для записи и обработки данных использовались камера NeuroCCD-SM и программа Turbo-SM (RedShirt Imaging).Изображения были сняты с частотой кадров 100 Гц, а время экспозиции — 10 мс. Было собрано 2000 кадров для каждого из семи периодов 20-х годов.

Все кривые временного ряда были отфильтрованы фильтром нижних частот с фильтром Кайзера-Бесселя 30 (отсечка 200 Гц). Затем каждая кривая была аппроксимирована одним экспоненциальным уравнением I = Ae (-at). Обесцвечивание каждой кривой корректировали по формуле: It, corrected = It + (A —- Ae (-at)). Нормализация каждой кривой была достигнута путем деления It, скорректированного на среднее значение.Стандартное отклонение было получено с использованием нормализованных данных.

Статистический анализ

Статистический анализ поведенческих анализов и методов визуализации CaMPARI выполняли с использованием одностороннего дисперсионного анализа с последующим тестом множественных сравнений Даннета или Сидака.

Вклад DA-сигналов в восприятие запаха аппетита у модели дрозофил

Отнесение ожидаемого пищевого вознаграждения к дискретным запаховым стимулам

Чтобы исследовать, как личинки мух могут распознавать и реагировать на различные аппетитные обонятельные стимулы, мы решили количественно оценить аппетит личинок. реакции на три различных мономолекулярных одоранта, пентилацетат (PA), гептан (Hep) или транс-2-гексеналь (T2H), которые, как известно, являются хемотаксически привлекательными для личинок Drosophila ⁸ .Личинки мух используют свои внешние крючки для рта, чтобы зачерпнуть жидкую пищу в ротовую полость, и аппетит отдельных личинок может быть надежно определен количественно путем измерения изменений скорости сокращения крючка для рта в условиях слепого тестирования ^7,9 . Например, увеличение на 20% скорости сокращения крючка для рта, вызванное аппетитным банановым запахом, эквивалентно увеличению на 50–100% потребления окрашенной пищи ⁷ . Изучая аппетитные реакции личинок на возрастающие дозы каждого одоранта, мы построили три кривые доза-ответ (рис.1A – C). В каждом случае, хотя диапазоны эффективных доз трех одорантов значительно различались, их аппетитные эффекты неизменно подчинялись функции перевернутой буквы U. Кроме того, пары бальзамического уксуса, химически сложная запаховая смесь, также проявляли эффекты перевернутой буквы U (рис. 1D). Мы также проверили аппетитную реакцию личинок мух на ряд бинарных смесей. Например, при одновременном представлении две отдельно неэффективные дозы запахов могут вызвать аппетит, в то время как две отдельно аппетитные дозы могут стать неэффективными (рис.1E). В совокупности эти результаты предполагают, что запаховые стимулы оказывают аддитивные эффекты, которые могут положительно или отрицательно влиять на аппетитную реакцию личинок. Они также показывают, что кормленные личинки обладают врожденной когнитивной способностью выборочно извлекать характерные черты из небольшой части запаховых стимулов, которые различаются по химическому составу и силе.

Рис. 1

Отнесение ожидаемых пищевых наград к дискретным запахам, полученным от кормленных личинок. ( A — D ) Личинки третьего возраста на кормлении (74 ч после кладки яиц, AEL) подвергались воздействию запахового раздражителя в течение 5 минут в герметичной камере, окуриваемых определенными концентрациями мономолекулярных одорантов PA, Hep, T2H или натуральные отдушки бальзамический уксус, перед тестом на кормление в жидкой среде с 10% глюкозой.Влияние запаха на скорость кормления личинок количественно оценивали путем подсчета сокращений крючка для рта каждой личинки в течение 30-секундного периода. Скорость сокращения крючка для рта положительно коррелирует с количеством съеденной окрашенной пищи ⁷ . n ≥ 15. ( E ) Вместо этого использовали две бинарные смеси запахов: PA плюс Hep и PA плюс T2H. n ≥ 17. Все количественные оценки поведения для этого и других показателей проводились вслепую. Если не указано иное, все статистические анализы были выполнены с использованием однофакторного дисперсионного анализа с последующим тестом Даннета.* P <0,05; ** P <0,001.

Конвергенция входных сигналов пищевого запаха в сборку DA-нейронов

Чтобы понять, как работает мозговой механизм перцепционной обработки качественных и количественных атрибутов пищевых запахов, мы обратили наше внимание на два кластера DA-нейронов (названных DL2-1 на 4), которые обозначены как TH-Gal4 (рис. 2A) ⁷ . Эти DA нейроны, которые необходимы для личиночной аппетитной реакции на PA, проецируют свои дендриты исключительно на боковой рог и, вероятно, образуют синаптические связи с неизвестным процентом из 21 проекционного нейрона, которые односторонне связаны с 21 нейроном обонятельного рецептора ⁷ .Обонятельная информация, которая может кодировать представления десятков или сотен отдельных летучих соединений, как сообщается, пространственно разделена на уровне проекционных нейронов ^10,11 . Чтобы определить, как нейроны DL2 получают разнообразный набор обонятельных входов, мы сначала исследовали динамику возбуждающих ответов нейронов DL2 на стимуляцию PA или парами бальзамического уксуса у свободно кормящихся личинок, используя флуоресцентный датчик Ca ²⁺ . названный CaMPARI (фотоактивируемый ратиометрический интегратор с кальциевой модуляцией) ¹² .Кормящим личинкам предъявляли запаховый стимул в тех же условиях, что и для поведенческих анализов кормления. После обработки различных запахов личинок облучали светом 405 нм в течение 3 секунд. Это световое облучение необратимо переводит связанный с Ca ²⁺ белок CaMPARI из зеленого в красный цвет флуоресценции, тем самым фиксируя возбуждающее состояние нейронов DL2 у свободно ведущих личинок в определенный момент времени. Количественный анализ изображений показал, что при стимуляции эффективной дозой PA (7 мкл) или бальзамического уксуса (20 мкл) сгруппированные нейроны DA показали постепенное увеличение внутриклеточного уровня Ca ²⁺ в течение 5-минутного периода тестирования, о чем свидетельствует повышенное соотношение сигналов красной и зеленой флуоресценции в нейронах DL2 (рис.2Б). Эти результаты обеспечивают in vivo доказательств того, что все четыре нейрона DL2 демонстрируют одновременные возбуждающие реакции на данный связанный с пищей мономолекулярный одорант или смесь запахов.

Рисунок 2

Конвергенция входов пищевого запаха в сборку DA нейронов. ( A ) Схематическое изображение обонятельной цепи личинки показывает два кластера из четырех DA нейронов (от DL2-1 до 4) в левом и правом полушарии головного мозга ⁷ . Нейроны DL2 проецируют дендриты в боковой рог (LH) в каждой доле мозга, где они образуют синаптические связи с проекционными нейронами.Верхние вставки показывают, что аксоны и дендриты отдельных нейронов DL2, меченные mCD8 :: GFP, расположены исключительно в области LH. AL: лепесток антенны; МБ: грибовидные тела; PN: проекционные нейроны. DL: дорсолатеральный. ( B ) Флуоресцентная визуализация свободно ведущих личинок на основе CaMPARI выявила динамические реакции четырех нейронов DL2 на эффективную дозу PA или бальзамического уксуса (BV) во время 5-минутной стимуляции. Для каждой временной точки было отображено не менее 29 нейронов DA. Данные представлены как ± SEM.* P <0,05; ** P <0,001 ( C ) Визуализация GcaMP6 показала, что у кормленных личинок нейроны DL2 из левого и правого полушария мозга проявляли дифференциальные возбуждающие реакции на каждый из трех мономолекулярных одорантов. Заштрихованный прямоугольник указывает продолжительность стимуляции запаха. В каждом методе визуализации исследовали 5–6 нейронов каждого типа клеток.

Мы также спросили, реагируют ли четыре нейрона DL2 в левом или правом кластере на разные запахи однородным или дифференциальным образом.Были отображены филетированные ткани личинок, экспрессирующие индикатор in vivo Ca ²⁺ в проекционных нейронах, меченных Gh246-Gal4 или TH-Gal4 ¹³ . В наших условиях визуализации мы наблюдали возбуждающий ответ проекционных нейронов на PA у кормленных личинок, как и ожидалось (Рисунок S1). Затем мы исследовали, как сгруппированные нейроны DL2 реагируют на три различных мономолекулярных запаховых стимула: PA, Hep или T2H. Мы обнаружили, что возбуждающие ответы на отдельные пахучие вещества со стороны отдельных нейронов DL2 в каждом кластере не всегда одинаковы (рис.2С). Например, нейроны DL2 в левом кластере показали более разнообразные ответы на PA или HEP, в то время как нейроны в правом кластере показали более похожие ответы. Вместе эти открытия также открыли возможность того, что комбинированная активность нейронов DL2 может кодировать нейронные репрезентации различных запаховых стимулов.

Комбинированная активность четырех DA-нейронов в перцепционной обработке запаховых стимулов

Мы также исследовали, в какой степени две сборки нейронов DL2 могут работать согласованно для перцепционной обработки обонятельных выходов сенсорного модуля.Во-первых, мы функционально проанализировали, сколько нейронов DL2 минимально необходимо, чтобы опосредовать аппетитную реакцию скармливаемых личинок на мономолекулярные пахучие вещества и бинарные смеси запахов. Систематически поражая эти нейроны с помощью лазерно-опосредованной микрохирургии, мы обнаружили, что присутствие двух функциональных DA-нейронов в левом или правом кластере было достаточным, чтобы опосредовать личиночный аппетитный ответ на эффективную дозу PA или Hep. Однако при замене мономолекулярного одоранта бинарной смесью, состоящей из 2.5 мкл PA и 12,5 мкл Hep, минимальное необходимое количество функциональных DA нейронов было увеличено до более чем двух (рис. 3A). Кроме того, мы исследовали, как четыре нейрона DL2 в каждом кластере могут функционировать вместе, когда использовались смеси запахов аппетита. Например, мы обнаружили, что аппетитный ответ личинок на бинарную смесь требует, по крайней мере, трех нейронов DL2 в левом кластере или четырех нейронов DL2 в правом (рис. 3B). Аппетитная реакция личинок на пары бальзамического уксуса также ослаблялась в отсутствие нейронов DL2 в левом кластере (рис.3С). Важно отметить, что этот сниженный аппетитный ответ можно улучшить, увеличив аппетитную дозу бальзамического уксуса с 5 до 20 мкл. Вместе эти результаты предполагают, что, хотя процессинговая активность каждой сборки нейронов DL2 в значительной степени автономна, одновременные действия левого и правого кластеров, по-видимому, вызывают аддитивный эффект, который особенно важен, когда смеси аппетитных запахов находятся в относительно более низких дозах. Учитывая, что всего лишь четырех нейронов DL2 достаточно, чтобы опосредовать аппетитный эффект паров бальзамического уксуса, эти результаты повышают вероятность того, что скармливаемые личинки могут воспринимать некоторые химические свойства бальзамического уксуса.В соответствии с этим представлением, редкие клубочковые ответы на сложные естественные запахи наблюдались в обонятельной луковице мышей ¹⁴ .

Рисунок 3

Комбинированная активность четырех DA нейронов при декодировании и интеграции запаховых стимулов. Целевое поражение отдельных нейронов DL2 проводили у личинок TH-GAL4 / UAS-nlsGFP второго возраста с помощью сфокусированных лазерных лучей. После одного дня выздоровления свободно ведущих личинок третьего возраста (74 ч AEL) тестировали на эффект запаха.С имитационной группой обращались так же, как и с экспериментальными группами, за исключением лечения лазером. ( A ) Три группы экспериментальных личинок, каждая из которых имеет один, два или три нейрона DA, оставшихся в левом или правом кластере, были протестированы на реакцию кормления на аппетитную дозу PA или Hep или бинарную смесь PA и Hep. (n ≥ 10). ( B ) Ответы на кормление на PA или бинарную смесь экспериментальными личинками с тремя или четырьмя DA нейронами в правом или левом кластере.По крайней мере, три нейрона DA в левом кластере необходимы для аппетитного эффекта бинарной смеси (n ≥ 10). ( C ) BV-индукция реакции кормления личинок на среду с 10% глюкозой показала, что полного набора из четырех DA-нейронов в левом кластере было достаточно, чтобы вызвать усиленное питание, в то время как четыре DA-нейрона в правом кластере показали более слабые эффекты в присутствии более низких эффективных доз БВ (n ≥ 12).

Аппетитные дозы запаховых стимулов зависят от эндогенного уровня DA

Поскольку аппетитные эффекты пищевых запахов неизменно подчиняются перевернутой U-функции, мы решили оценить, как нейроны DL2 способствуют разным ответам на аппетитные и не аппетитные запаховые стимулы. в откормленных личинках.Мы обнаружили, что в отличие от их постепенно увеличивающегося возбуждения в течение 5-минутной стимуляции 7 мкл PA, нейроны DL2, стимулированные 20 мкл PA, демонстрировали быстрый всплеск внутриклеточного Ca ²⁺ в течение первой минуты с последующим постепенным снижением Ca ²⁺ увеличиваются по мере увеличения стимуляции (фиг. 4A). Следовательно, неспособность 20 мкл PA вызвать аппетит может быть объяснена двумя противоположными объяснениями. Одна возможность состоит в том, что 5-минутное воздействие 20 мкл PA может вызвать более сильную стимуляцию нейронов DL2, что приводит к подавлению остро необходимой передачи сигналов DA к нижестоящим мишеням.С другой стороны, стимуляция 20 мкл PA может вызвать чрезмерное высвобождение DA, что функционально неэффективно. Чтобы различить две возможности, мы сначала генетически активировали нейроны DL2 в разные периоды времени, используя dTrpA1, термочувствительный катионный канал семейства TRP (рис. 4B) ¹⁵ . Мы обнаружили, что кратковременная, но не продолжительная активация этих нейронов вызвала усиление реакции личинок на кормление в отсутствие запаховых стимулов. Это наблюдение опровергает мнение о том, что молчание DA нейронов само по себе является ответственным за неаппетитный эффект 5-минутного моделирования 20 мкл PA.Чтобы предоставить дополнительные доказательства того, что неаппетитный эффект 20 мкл PA вызван чрезмерным высвобождением DA, мы провели три дополнительных теста. Сначала мы стимулировали скармливаемых личинок 20 мкл PA в течение 30 секунд. Действительно, кормленные личинки показали значительное усиление реакции на питание (рис. 4C), что подтверждает мнение о том, что общее количество DA, высвобождаемое при 5-минутной стимуляции 20 мкл PA, может быть намного выше, чем при 7 мкл PA.

Рис. 4

Аппетивные раздражители запаха запускают высвобождение DA из нейронов DL2 в оптимальном диапазоне.( A ) У свободно ведущих личинок нейроны DL2 демонстрируют отчетливые динамические реакции на аппетитную дозу (7 мкл) или не аппетитную дозу (20 мкл) PA, как было выявлено с помощью флуоресцентной визуализации на основе CaMPARI. Данные представлены как ± SEM. n ≥ 7; ( B ) Генетическая активация скармливаемых личинок, экспрессирующих трансген dTrpA1 , при 31 ° C в течение 10 минут приводила к усилению реакции на кормление в отсутствие стимуляции запахом (n ≥ 19). См. Также рисунок S1. ( C ) Кормленные личинки демонстрируют аппетитные ответы на 30-секундную стимуляцию 20 мкл PA, что неэффективно, когда время стимуляции составляет 5 минут (см. Рис.1А). n ≥ 11; ( D ) Экспрессия TH-РНКи в нейронах TH- GAL4 приводила к увеличению минимальной эффективной дозы одорантов, необходимой для возбуждения аппетита (n> 12). ( E ) Личинкам дикого типа, которых предварительно кормили 3IY-содержащим кормом в течение 4 часов, также требовалась более высокая минимальная эффективная доза PA или бинарной смеси для возбуждения аппетита (n> 11). ( F ) Личинки дикого типа, предварительно получавшие L-допа-содержащий корм в течение 4 часов, показали снижение минимальной эффективной дозы PA, необходимой для возбуждения аппетита (n> 9).** P <0,001.

Мы также модулировали уровень эндогенного DA в кормленных личинках, используя молекулярную генетику и фармакологические подходы. Чтобы снизить уровень DA, мы выполнили опосредованный РНК-интерференцией (RNAi) нокдаун тирозингидроксилазы (TH), фермента, ограничивающего скорость синтеза DA ¹⁶ . Личинки после кормления ( TH -GAL4 / UAS- TH ^RNAi ), экспрессирующие двухцепочечную РНК TH в нейронах DA, не продемонстрировали значительных аппетитных ответов на обычно эффективные дозы одорантов (например,г., 5 мкл PA; Рис. 4D). Однако те же личинки проявляли аппетитные реакции при представлении более высоких, обычно неэффективных доз, таких как 20 мкл PA или бинарная смесь 10 мкл PA и 30 мкл Hep. Параллельно с этим у личинок, которых предварительно кормили пищей, содержащей ингибитор TH, 3IY, наблюдались аналогичные изменения в поведении. Например, после предварительного кормления 3IY в течение 4 часов личинкам потребовались аномально высокие дозы PA или смеси запахов, чтобы вызвать реакцию аппетита (рис. 4E). Напротив, когда исходный уровень DA повышался путем предварительного кормления L-допа, предшественником DA ¹⁷ , личинки проявляли противоположные поведенческие фенотипы (рис.4F). Например, после кормления кормом, содержащим L-допа, в течение 4 часов, личинки вместо этого показали аппетитную реакцию на PA в дозе ниже, чем обычно требуется (например, 2,5 мкл PA). Следовательно, L-допа может увеличивать более низкие дозы одорантов, чтобы вызвать аппетитную реакцию личинок, а минимальная сила запахового стимула, необходимого для возбуждения, обратно коррелирует с исходным уровнем DA у кормленных личинок. В совокупности эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что чрезмерно высокий уровень DA, вызванный сильным запахом, не вызывает аппетита.

Сигналы DA, индуцированные запахом, приобретают мотивационную значимость посредством стробирующего механизма Dop1R1.

Генетические и фармакологические манипуляции с передачей сигналов DA предполагают, что стимуляция запахом различных нейронов DL2 вызывает повышенное высвобождение DA в общий пул. Мы задаемся вопросом, может ли чрезмерно большой пул вызываемого запахом DA стать эффективным у кормленных личинок со сниженным уровнем активности рецепторов DA. Dop1R1 , как было показано, необходим для возбуждения аппетита у скармливаемых личинок ⁷ .Чтобы проверить эту гипотезу, мы использовали гетерозиготных Dop1R1 личинок, которые имели 50% снижение уровня Dop1R1 транскриптов ¹⁸ . В ответ на стимуляцию различными дозами мономолекулярных или смешанных одорантов у личинок Dop1R1 / + наблюдался сдвиг вправо на кривой доза-ответ (рис. 5A – D). Кроме того, предварительное кормление L-допа восстановило их аппетитные реакции на обычно эффективную дозу PA (рис. 5E). Эти находки подтверждают, что сигнальный путь DA / Dop1R1 определяет модуль восприятия, который функционально связывает обонятельные и мотивационные процессы.Это также предполагает, что выходы DA от нейронов DL2 не имеют внутренних значений аппетита, а механизм, управляемый Dop1R1, придает аппетитную значимость выбранным DA-сигналам, вызванным аппетитными запаховыми стимулами.

Рис. 5

Стробирующий механизм Dop1R1 избирательно придает мотивационное значение узкому спектру индуцированных запахом DA-сигналов. ( A — D ) Кормленные личинки, гетерозиготные по Dop1R1 ^f02676 , мутация потери функции в Dop1R1 , показали сдвиг вправо в ответе на дозу перевернутого U при обработке PA, Hep, бинарная смесь или пары бальзамического уксуса.Диапазон обычно эффективных доз указан стрелками (n ≥ 11). ( E ) Кормление гетерозиготных личинок DopR ^f02676 L-допа в течение 4 часов восстановило аппетитный ответ на обычно эффективную дозу PA (n ≥ 13). * P <0,05; ** P <0,001.

Функциональное картирование стробирующей активности Dop1R1

Было показано, что нейроны NPF являются центральными в системе вознаграждения у Drosophila ^19,20 . Следовательно, вызванные запахом DA-сигналы от нейронов DL2 могут потенциально воздействовать на цепь вознаграждения, опосредованную NPF.Драйвер npf- GAL4 преимущественно маркирует шесть нейронов NPF в личиночной центральной нервной системе (ЦНС; рис. 6A ^21,22 ). Мы также наблюдали обширное присутствие дендритов нейронов NPF вокруг боковых рогов (рис. 6B). Чтобы проверить, находится ли стробирующая активность Dop1R1 в нейронах NPF, мы подавили активность Dop1R1 в npf- GAL4 / Dop1R1 ^RNAi кормленных личинках. Подобно личинкам, получавшим Dop1R1 / +, эти личинки с дефицитом Dop1R1- показали правый сдвиг кривой доза-ответ (рис.6C, также см. Рисунок S3). Кроме того, кормленные личинки, экспрессирующие UAS- npf ^RNAi под руководством npf- GAL4, не показали значительной аппетитной реакции на одоранты (например, PA и Hep) ни в одной из испытанных доз. В совокупности наши данные предполагают, что вызванные запахом DA-сигналы вызывают импульсивное питание у скармливаемых личинок путем прямой активации передачи сигналов NPF, управляемых Dop1R1.

Рисунок 6

Картирование стробирующей активности Dop1R1 в нейроны NPF.( A ) Визуализация двух пар нейронов в головном мозге личинок, которые селективно помечены npf- GAL4. DM: дорсомедиальная пара; DL: дорсолатеральная пара. ( B ) Экспрессия sytGFP в аксонах (зеленый) и denmark в дендрите (красный) нейронов npf- GAL4. Дендриты нейронов NPF широко представлены в боковом роге (LH). ( C ) Кривые доза-ответ для Dop1R1- дефицитных, npf- дефицитных и контрольных личинок (также см. Рисунок S3 для других контролей).n> 15; ** P <0,001.

% PDF-1.6
%
18473 0 obj>
эндобдж

xref
18473 308
0000000016 00000 н.
0000009133 00000 п.
0000009340 00000 п.
0000009370 00000 п.
0000009420 00000 н.
0000009458 00000 п.
0000009612 00000 н.
0000009700 00000 н.
0000009784 00000 н.
0000009871 00000 н.
0000009958 00000 н.
0000010045 00000 п.
0000010132 00000 п.
0000010219 00000 п.
0000010306 00000 п.
0000010393 00000 п.
0000010480 00000 п.
0000010567 00000 п.
0000010654 00000 п.
0000010741 00000 п.
0000010828 00000 п.
0000010915 00000 п.
0000011002 00000 п.
0000011089 00000 п.
0000011176 00000 п.
0000011263 00000 п.
0000011350 00000 п.
0000011437 00000 п.
0000011524 00000 п.
0000011611 00000 п.
0000011698 00000 п.
0000011785 00000 п.
0000011872 00000 п.
0000011959 00000 п.
0000012046 00000 п.
0000012133 00000 п.
0000012220 00000 п.
0000012307 00000 п.
0000012394 00000 п.
0000012481 00000 п.
0000012568 00000 п.
0000012655 00000 п.
0000012742 00000 п.
0000012829 00000 п.
0000012916 00000 п.
0000013003 00000 п.
0000013090 00000 н.
0000013177 00000 п.
0000013264 00000 п.
0000013351 00000 п.
0000013438 00000 п.
0000013525 00000 п.
0000013612 00000 п.
0000013699 00000 п.
0000013786 00000 п.
0000013873 00000 п.
0000013960 00000 п.
0000014047 00000 п.
0000014134 00000 п.
0000014221 00000 п.
0000014308 00000 п.
0000014395 00000 п.
0000014482 00000 п.
0000014569 00000 п.
0000014656 00000 п.
0000014743 00000 п.
0000014830 00000 н.
0000014917 00000 п.
0000015004 00000 п.
0000015091 00000 п.
0000015178 00000 п.
0000015265 00000 п.
0000015352 00000 п.
0000015439 00000 п.
0000015526 00000 п.
0000015613 00000 п.
0000015700 00000 п.
0000015787 00000 п.
0000015874 00000 п.
0000015961 00000 п.
0000016048 00000 н.
0000016135 00000 п.
0000016222 00000 п.
0000016309 00000 п.
0000016396 00000 п.
0000016483 00000 п.
0000016570 00000 п.
0000016657 00000 п.
0000016744 00000 п.
0000016831 00000 п.
0000016918 00000 п.
0000017005 00000 п.
0000017092 00000 п.
0000017179 00000 п.
0000017266 00000 п.
0000017353 00000 п.
0000017440 00000 п.
0000017527 00000 п.
0000017614 00000 п.
0000017701 00000 п.
0000017788 00000 п.
0000017875 00000 п.
0000017962 00000 н.
0000018049 00000 п.
0000018136 00000 п.
0000018223 00000 п.
0000018310 00000 п.
0000018397 00000 п.
0000018484 00000 п.
0000018571 00000 п.
0000018658 00000 п.
0000018745 00000 п.
0000018832 00000 п.
0000018919 00000 п.
0000019006 00000 п.
0000019093 00000 п.
0000019180 00000 п.
0000019267 00000 п.
0000019354 00000 п.
0000019441 00000 п.
0000019528 00000 п.
0000019615 00000 п.
0000019702 00000 п.
0000019789 00000 п.
0000019876 00000 п.
0000019963 00000 п.
0000020050 00000 н.
0000020137 00000 п.
0000020224 00000 п.
0000020311 00000 п.
0000020398 00000 п.
0000020485 00000 п.
0000020572 00000 п.
0000020659 00000 п.
0000020746 00000 п.
0000020833 00000 п.
0000020920 00000 н.
0000021007 00000 п.
0000021094 00000 п.
0000021181 00000 п.
0000021268 00000 п.
0000021355 00000 п.
0000021442 00000 п.
0000021529 00000 п.
0000021616 00000 п.
0000021703 00000 п.
0000021790 00000 н.
0000021877 00000 п.
0000021964 00000 п.
0000022051 00000 п.
0000022138 00000 п.
0000022225 00000 п.
0000022312 00000 п.
0000022399 00000 п.
0000022486 00000 п.
0000022573 00000 п.
0000022660 00000 п.
0000022747 00000 п.
0000022834 00000 п.
0000022921 00000 п.
0000023008 00000 п.
0000023094 00000 п.
0000023180 00000 п.
0000023266 00000 п.
0000023352 00000 п.
0000023438 00000 п.
0000023524 00000 п.
0000023610 00000 п.
0000023696 00000 п.
0000023782 00000 п.
0000023868 00000 п.
0000023954 00000 п.
0000024040 00000 п.
0000024126 00000 п.
0000024212 00000 п.
0000024298 00000 п.
0000024384 00000 п.
0000024470 00000 п.
0000024556 00000 п.
0000024642 ​​00000 п.
0000024728 00000 п.
0000024814 00000 п.
0000024900 00000 п.
0000024986 00000 п.
0000025072 00000 п.
0000025158 00000 п.
0000025244 00000 п.
0000025330 00000 п.
0000025416 00000 п.
0000025502 00000 п.
0000025588 00000 п.
0000025674 00000 п.
0000025760 00000 п.
0000025846 00000 п.
0000025932 00000 п.
0000026018 00000 п.
0000026104 00000 п.
0000026190 00000 п.
0000026276 00000 п.
0000026362 00000 п.
0000026448 00000 н.
0000026534 00000 п.
0000026620 00000 н.
0000026706 00000 п.
0000026792 00000 п.
0000026878 00000 п.
0000026964 00000 н.
0000027050 00000 п.
0000027136 00000 п.
0000027222 00000 п.
0000027308 00000 п.
0000027394 00000 п.
0000027480 00000 п.
0000027566 00000 п.
0000027652 00000 п.
0000027738 00000 п.
0000027824 00000 н.
0000027910 00000 п.
0000027996 00000 н.
0000028082 00000 п.
0000028168 00000 п.
0000028254 00000 п.
0000028340 00000 п.
0000028426 00000 п.
0000028512 00000 п.
0000028598 00000 п.
0000028684 00000 п.
0000028770 00000 п.
0000028856 00000 п.
0000028942 00000 п.
0000029028 00000 н.
0000029114 00000 п.
0000029200 00000 н.
0000029286 00000 п.
0000029372 00000 п.
0000029458 00000 п.
0000029544 00000 п.
0000029630 00000 н.
0000029716 00000 п.
0000029802 00000 п.
0000029888 00000 н.
0000029974 00000 н.
0000030060 00000 п.
0000030146 00000 п.
0000030232 00000 п.
0000030318 00000 п.
0000030404 00000 п.
0000030490 00000 п.
0000030576 00000 п.
0000030662 00000 п.
0000030748 00000 п.
0000030833 00000 п.
0000030918 00000 п.
0000031003 00000 п.
0000031088 00000 п.
0000031173 00000 п.
0000031258 00000 п.
0000031343 00000 п.
0000031428 00000 п.
0000031513 00000 п.
0000031598 00000 п.
0000031683 00000 п.
0000031768 00000 п.
0000031853 00000 п.
0000031937 00000 п.
0000032138 00000 п.
0000032685 00000 п.
0000033682 00000 п.
0000033722 00000 п.
0000033775 00000 п.
0000037435 00000 п.
0000037875 00000 п.
0000038237 00000 п.
0000038469 00000 п.
0000044293 00000 п.
0000045030 00000 п.
0000045424 00000 п.
0000045964 00000 п.
0000046043 00000 п.
0000048061 00000 п.
0000049053 00000 п.
0000054019 00000 п. ﶻ Bs, BE $ tm «= S | F # Ѫ.z ݷ g7JW9 {R ڟ r = | BuVa ڻ # k6MJjWoj ۥ iKYMsO>} AJXZO7 & MN6d] uG 槚 6܈ Y_v? _U6Y: tuyW A 0N2 @ K (틕%

BBBU? \ u9 \ N 0\4 BBBU? N / P 涵 D =}
iVpN
WuH5.Q7 «0hs # sPr85 | {J ~ yH0 + ohEuDL76.PPU-q D
W50 ֯ @ (6 T_Qz! HE; da {GkP

НПФ-12 «Национальная катодная корпорация

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ СИСТЕМЫ ХОЛОДНОГО КАТОДНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

НПФ-12
Только для коммерческого использования

Согласно листингу ANSI / IES RP-16-10 / IFAY

Источник питания:

Должен быть 120 мА, нормальный коэффициент мощности, регулируемая яркость, номинальный ток 120 мА на T8 (диаметр один дюйм), долговечные лампы с холодным катодом.Каждый источник питания должен быть заключен в утвержденный корпус и удален на расстояние до 20 футов в металлическом трубопроводе или 50 футов в пластиковом трубопроводе, доступном и вентилируемом (температура окружающей среды не превышает 100 ° F).

Патроны для ламп:

Должна быть «R» поверхностью или утопленной серией «RR» в соответствии с спецификацией. Обеспечьте прямоугольные электроды для непрерывной линии света и держатели для всех изогнутых и изогнутых ламп.

Лампы:

Должен быть диаметром 25 мм, с замкнутым контуром, без свинца и с трифосфорным покрытием.(380 люмен на фут).

Кабель / кабелепровод:

Кабель 15 кВ будет поставляться компанией N.C.C. и устанавливается подрядчиком по установке согласно N.C.C. представил C.A.D. рисунки. Трубопровод должен быть поставлен подрядчиком по установке.

Примечание: U.L., N.E.C. и N.B.C. не будет принимать системы с холодным катодом с оголенным кабелем из ПВХ при использовании рядом с вентиляционными отверстиями в бухтах.

Торговые чертежи:

Должен быть создан в CAD и представлен на утверждение и дальнейшее обслуживание.Чертежи должны показывать схему освещения, способ установки и полный перечень материалов. Подрядчик по установке несет ответственность за предоставление размеров «Как построено» или полноразмерных моделей в соответствии с требованиями рабочих чертежей. Эта система освещения должна соответствовать требованиям ANSI / IES RP-16-10 и U.L. IFAY или быть отвергнутым.

Электронное управление:

Должен быть способен управлять источником магнитного питания для полного диапазона затемнения.

Производитель:

National Cathode Corp., 269 Essex Street, Hackensack, NJ 07601

Построение системы с холодным катодом

Визуальное приложение NPF12

Использование диаграммы ниже раскрывающихся полей для заполнения спецификаций или ввода информации

Иллюстрированные компоненты — NPF12

Изометрические бухты

.