Alfredo Attisano was supported by a European Social Fund studentship. James T. Murphy is supported by USDA-NIFA Award 2013-34103-21437.

1. بناء مطحنة الطيران <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بناء هيكل الدعم من البلاستيك الاكريليك: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع 3 مم صحائف الاكريليك الشفاف سميكة إلى قسمين الجدران الرأسية خارج، والجدار العمودي مركزي واحد والرفوف أفقية خمسة كما هو محدد من قبل التصميم هو مبين في الشكل 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجميع عن طريق إدخال الرفوف (الشكلان 1 و 2؛ HS) في الجدران الرأسية (الشكلان 1 و 2؛ OW وCW) لتشكيل هيكل الدعم (الشكل 2A). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعزيز الهيكل عن طريق إدراج أعمدة البوليسترين في الزوايا الخارجية في الجزء الخلفي من الجهاز (الشكل 2A والشكل 2C). إذا لزم الأمر، الغراء قطعة قصيرة من حافة حماة قائمة الزاوية على طول تقاطعات الجدار العمودي المركزية لتوفير دعم إضافي لالرفوف الأفقية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بناء pivotinز الذراع التجمع: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الغراء طول 5 سم من 1 سم أنابيب قطرها البلاستيك في مركز أعلى من كل خلية. الغراء طول 2 سم 1 سم أنابيب قطرها البلاستيك في مركز أسفل كل خلية، والتأكد من محاذاة الأنابيب أعلى وأسفل في كل خلية. باستخدام الغراء الساخن، ويضعوا كل منهما 10 مم × 4 ملم مغناطيس النيوديميوم N42 إلى نهاية كل الدعم، وتشكيل تأثير مغناطيسي للذراع الطاحونة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج دبوس الحشري إلى ماصة 20 ميكرولتر وإصلاح في مكان مع الغراء الساخن. وضع دبوس مثل أن كلا الطرفين تمتد من طرف ماصة لتشكيل حديد التسليح من مطحنة الرحلة. ملاحظة: خلال تجارب الطيران، ويقام الجزء العلوي من دبوس في المكان من قبل مجموعة العلوي من المغناطيس. مجموعة السفلي من المغناطيس هو الحفاظ على المحرك في وضع رأسي، والسماح لها أن تدور حول محورها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع بطول 24 سم من 19 مقياس غير المغناطيسية تحت الجلد أنابيب الصلب. باستخدام الغراء الساخن، ويضعوا نقطة المركز إلى أعلى و ماصةمدمج خطوة 1.2.2. منعطف واحد من الأنابيب في 2 سم من نهاية إلى زاوية من 95 درجة، وترك الذراع الطويلة من 12 سم من نقطة الوسط والذراع القصير مع 10 سم نصف قطرها من مركز إلى منحنى (الشكل 2B) نهاية. ملاحظة: يمكن أن تختلف طول نصف قطر من أجل استيعاب مسافات الثورة مختلفة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد جهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء ومسجل بيانات: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إصلاح أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء على الجانبين الأبدية كل خلية باستخدام المعجون لاصقة قابلة لإعادة الاستخدام، مما يتيح للجهاز استشعار لتمتد إلى داخل الخلية من خلال فتحات يقتطع من الدعم الجدار العمودي الخارجية (الشكل 2C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط مستشعرات الأشعة تحت الحمراء لتسجيل البيانات من خلال الدوائر الإلكترونية الأساسية جدا مبنية على اللوح لحام (الشكل 3). ربط اثنين من المقاومات 180 Ω و 2.2 أوم على التوالي على المدخلات والمخرجات للاتصال IR على اللوح (الشكل 3A، B). وضع المقاومات في العبوة البديلةالصفوف rnate على طول اللوح للحد من قطرات في إشارة الجهد أثناء التسجيل من أجهزة استشعار متعددة (انظر الشكل 3C). </li></ol></li></ol> 2. المحاكمات الطيران <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حبل الحشرات إلى الذراع مطحنة رحلة غير مباشرة عن طريق دبوس الحشرات: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع العلم احباط صغير في نهاية نهاية unbent للذراع التمحور لتحقيق أقصى قدر من اختلال شعاع الأشعة تحت الحمراء في أجهزة الاستشعار، ويكون بمثابة ثقل موازن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اعتمادا على حجم وبشرة منطقة الحشرة المتاحة للمرفق، إرفاق الحشرات التجريبية إلى دبوس الحشرات مع المعجون اللاصق قابلة لإعادة الاستخدام أو غير سامة الغراء الجلد. إذا لزم الأمر، تخدير الحشرة من قبل أي تقشعر لها الأبدان أو مع CO 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قوالب كمية صغيرة من المعجون اللاصق حول الطرف مقربة من دبوس الحشري وتغطية ذلك مع قطرة من غير سامة الغراء الجلد. تطبيق بلطف على المنطقة pronotum والانتظار 5-10s حتى يجف الغراء. ملاحظة: المواليهي مناسبة الشخصي إجراءات في الخطوة 2.1.3 للحشرات مع الثابت (خنفساء، والبق) أو الغازية (الدبابير والذباب) بشرة. والحشرات مع بشرة شعر (العث والفراشات) في حاجة الى الشعر إزالتها بلطف مع الفرشاة الجميلة جدا قبل الربط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج دبوس مع الحشرات المرفقة في نهاية عازمة للجمعية ذراع التمحور. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد رحلة تجريبية قد انتهت، إزالة الربط مع forcep الجميلة. ملاحظة: تعيين مسجل بيانات أعلى وتم تحسين الاستحواذ على النحو التالي للمعدات المحددة المدرجة في جدول المواد وتعديلها للاستخدام مع أجهزة بديلة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء جلسة تسجيل مع متاحة بحرية البرمجيات WinDAQ لايت <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل وتثبيت البرمجيات الحرة WinDAQ لايت (انظر قائمة المعدات). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح مدير الأجهزة الصك، حدد مسجل البيانات من القائمة المنبثقة، ثم اضغط على &quot;بدء Windaq. وسيتم فتح نافذة جديدة وعلامة الإدخالسيتم عرض القاعدة من كل أجهزة الاستشعار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حدد تردد أخذ العينات المطلوب عنده مسجل البيانات يقرأ ويعرض إخراج جهاز الاستشعار. ملاحظة: سوف يعتمد تردد أخذ العينات على الحشرة سرعة الطيران، ولكن أخذ العينات ترددات تتراوح بين 30-45 هرتز سوف تكون سريعة بما يكفي لالتقاط رحلة من الحشرات الصغيرة والمتوسطة الحجم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اضغط Ctrl + F4 لبدء تسجيل الدورة. حدد مسار الوجهة ملف تسجيل في نافذة منبثقة الأول. اختيار الطول المناسب من الوقت لتسجيل رحلة للحشرات وتجربة معينة. تحديد وتسجيل الوقت في نافذة منبثقة الثاني. بمجرد انقضاء مدة التسجيل اضغط Ctrl + S لوضع اللمسات الأخيرة على الملف المسجل. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> والتحقق من جودة للتسجيل. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح مسار الرحلة تسجيلها واختيار قناة التيار الكهربائي. اضغط Ctrl + T لفتح نافذة منبثقة مع الإحصاءات الجهد لكل قناة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضمان عدم وجود قطرات كبيرةفي الحد الأدنى قيمة نتجت عن هبوط التيار الكهربائي عبر الدائرة (الشكل 4). تجاهل أي القنوات التي الفرق بين متوسط ​​القناة والحد الأدنى من الجهد أكبر من 0.1 V. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حفظ الملف بتنسيق CSV. *: الذهاب إلى ملف&gt; حفظ باسم وفي النافذة المنبثقة حدد &quot;طباعة جدول (CSV)&quot;. في &quot;جدول تعليقات&quot; نافذة منبثقة حدد &quot;الوقت نسبي&quot; وإلغاء كافة الخيارات الأخرى. انقر فوق موافق لحفظ الملف. </li></ol> 3. تحليل بيانات الطيران باستخدام بيثون 3.4.x <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تثبيت أحدث إصدار بيثون 3.4.x. تنزيل ارشيف <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53377/Python_scripts.zip">Python_scripts.zip</a> (ملفات إضافي)، فتحه، وحفظ standardize_peaks.py وflight_analysis.py على سطح المكتب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توحيد وتحديد القمم في الإشارات المسجلةعلى النحو التالي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر بزر الماوس الأيمن على أيقونة standardize_peaks.py. حدد &#39;فتح مع IDLE &quot;. ملاحظة: IDLE هو المحرر الافتراضي لبيثون، ولكن أي محرر نصوص يمكن استخدامها لهذا الغرض. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في خطوط 18-19، تحديد القيم الحدية حول الجهد المتوسط ​​المستخدمة لأداء توحيد الجهد إشارة لكل قناة. ملاحظة: يتم تعيين القيم الافتراضية لتقديم ما يرام توحيد إشارة لحن، ولكن يمكن للمستخدم تحديد أي عتبة المطلوب وفقا لقيمة الجهد المتوسط ​​لكل قناة. ويمكن العثور عليها في إطار الإحصاءات الجهد (راجع الخطوة 2.3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في خط 45، اكتب المسار إلى المجلد الذي تم حفظ الملف. CSV سجلت *. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في خط 91، اكتب المسار إلى المجلد الذي ترغب في تسجيل ذروة ملف *. TXT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في خط 61 وخط 72، تحديد عدد من القنوات اللازمة. إضافة أو حذف القنوات عن طريق حذف # في بداية خط 61-63 و72-74 تصل إلى الحد الأقصىimum من 8 قنوات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حفظ الملف وإطلاق النصي عن طريق الضغط على F5. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أدخل اسم الملف *. CSV (مع أية مجلدات فرعية إضافية) في لالنافذة المنبثقة وعودة الصحافة لحفظ * ملف txt جديد مع إشارات موحدة في المجلد المحدد. ملاحظة: اعتمادا على عدد من القنوات المستخدمة ن، وهذا الملف يحتوي على ن + 1 الأعمدة: العمود الأول هو الوقت المناسب النسبي لهذا الحدث أخذ العينات، والأعمدة غيرها ن تمثل قاعدة وقمم الأحداث من قنوات ن استخدامها للتسجيل. قيمة 0 تمثل قاعدة الجهد، في حين أن قيمة 1 يمثل ذروة المستمدة من مرور العلم من خلال استشعار الأشعة تحت الحمراء. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحليل المسار الرحلة باستخدام ملف قياسي: تحرير النصي flight_analysis.py لاستيعاب ظروف تجريبية المستخدم: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر بزر الماوس الأيمن على أيقونة flight_analysis.py. حدد &#39;فتح مع IDLE &quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في خط 39 وخط 80 ضبط طولمسار الرحلة دائري وفقا لدائرة نصف قطرها ذراع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا لزم الأمر، تنشيط اختياري تصحيح سرعة حلقة بحذف # في خطوط 50-52. تغيير قيمة السرعة وفقا لذلك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في خط 77 وخط 85، تحرير عتبة السرعة والقيم الفجوة الزمنية لتصحيح قراءات سرعة خاطئة في المسار الطيران وتمثل فجوات زمنية قصيرة جدا التي تحدث بين مرتين متتاليتين طويلة نوبات تحلق دون انقطاع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في خط 198، تحديد إجمالي وقت تسجيل في ثوان. تغيير نطاقات القيمة في خطوط الانتاج من خط 287 فصاعدا. ملاحظة: نطاقات افتراضية يمكن تعديلها وفقا لمتطلبات التجريبية المستخدم. من أجل القيام بذلك، كل القيم العددية داخل وظيفة (وشملت تلك الموجودة في اسم المتغير، على سبيل المثال في &quot;flight_300_900&quot; متغير) تحتاج إلى تغيير إلى القيمة المطلوبة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في خط 248 نوع المسار إلى المجلد الذي تم حفظ الملف * موحد. TXT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد عددمن القنوات. إضافة أو حذف القنوات عن طريق إضافة أو حذف # في بداية خطوط 257-259، 270-272 خطوط وخطوط 279-281 تصل إلى حد أقصى قدره 8 قنوات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في خط 304 اكتب المسار إلى المجلد الذي تريد حفظ ملفات الإخراج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة يتم تحديد كافة إعدادات المستخدم، احفظ الملف وإطلاق النصي عن طريق الضغط على F5. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أدخل اسم الملف *. TXT لتحليل (مع أي مجلدات فرعية إضافية) في إطار منبثق وعودة الصحافة. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Hardie, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flight+Behavior+in+Migrating+Insects.">Flight Behavior in Migrating Insects.</a> J. Agric. Entomol. 10, 239-245 (1993).</li><li>Reynolds, D., Riley, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remote-sensing,+telemetric+and+computer-based+technologies+for+investigating+insect+movement:+a+survey+of+existing+and+potential+techniques.">Remote-sensing, telemetric and computer-based technologies for investigating insect movement: a survey of existing and potential techniques.</a> Comput. Electron. in Agric. 35, 271-307 (2002).</li><li>Davis, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geographic+patterns+in+the+flight+ability+of+a+monophagous+beetle.">Geographic patterns in the flight ability of a monophagous beetle.</a> Oecologia. 69, 407-412 (1986).</li><li>Dingle, H., Blakley, N. R., Miller, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+body+size+and+flight+performance+in+milkweed+bugs+(Oncopeltus).">Variation in body size and flight performance in milkweed bugs (Oncopeltus).</a> Evolution. , 371-385 (1980).</li><li>Gatehouse, A., Hackett, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+technique+for+studying+flight+behaviour+of+tethered+Spodoptera+exempta+moths.">A technique for studying flight behaviour of tethered Spodoptera exempta moths.</a> Physiol. Entomol. 5, 215-222 (1980).</li><li>Grace, B., Shipp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+laboratory+technique+for+examining+the+flight+activity+of+insects+under+controlled+environment+conditions.">A laboratory technique for examining the flight activity of insects under controlled environment conditions.</a> Inter. J Biometeorol. 32, 65-69 (1988).</li><li>Kennedy, J., Booth, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Free+flight+of+aphids+in+the+laboratory.">Free flight of aphids in the laboratory.</a> J. Exp. Biol. 40, 67-85 (1963).</li><li>Kennedy, J., Ludlow, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-ordination+of+two+kinds+of+flight+activity+in+an+aphid.">Co-ordination of two kinds of flight activity in an aphid.</a> J. Exp. Biol. 61, 173-196 (1974).</li><li>Laughlin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+modified+Kennedy+flight+chamber.">A modified Kennedy flight chamber.</a> Aust. J. Entomol. 13, 151-153 (1974).</li><li>Krell, R. K., Wilson, T. A., Pedigo, L. P., Rice, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+bean+leaf+beetle+(Coleoptera:+Chrysomelidae)+flight+capacity.">Characterization of bean leaf beetle (Coleoptera: Chrysomelidae) flight capacity.</a> J. Kansas Entomol Soc. , 406-416 (2003).</li><li>Liu, Z., Wyckhuys, K. A., Wu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Migratory+adaptations+in+Chrysoperla+sinica+(Neuroptera:+Chrysopidae).">Migratory adaptations in Chrysoperla sinica (Neuroptera: Chrysopidae).</a> Environ. Entomol. 40, 449-454 (2011).</li><li>Wang, X. G., Johnson, M. W., Daane, K. M., Opp, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+effects+of+heat+stress+and+food+supply+on+flight+performance+of+olive+fruit+fly+(Diptera:+Tephritidae).">Combined effects of heat stress and food supply on flight performance of olive fruit fly (Diptera: Tephritidae).</a> Ann. Entomol. Soc. Am. 102, 727-734 (2009).</li><li>Dingle, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Migration: the biology of life on the move. , (2014).</li><li>Blackmer, J. L., Naranjo, S. E., Williams, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tethered+and+untethered+flight+by+Lygus+hesperus+and+Lygus+lineolaris+(Heteroptera:+Miridae).">Tethered and untethered flight by Lygus hesperus and Lygus lineolaris (Heteroptera: Miridae).</a> Environ. Entomol. 33, 1389-1400 (2004).</li><li>Riley, J., Downham, M., Cooter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+performance+of+Cicadulina+leafhoppers+on+flight+mills+with+that+to+be+expected+in+free+flight.">Comparison of the performance of Cicadulina leafhoppers on flight mills with that to be expected in free flight.</a> Entomol. Exp. App. 83, 317-322 (1997).</li><li>Taylor, R., Bauer, L. S., Poland, T. M., Windell, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flight+performance+of+Agrilus+planipennis+(Coleoptera:+Buprestidae)+on+a+flight+mill+and+in+free+flight.">Flight performance of Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae) on a flight mill and in free flight.</a> J. Insect Behav. 23, 128-148 (2010).</li><li>Cooter, R., Armes, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tethered+flight+technique+for+monitoring+the+flight+performance+of+Helicoverpa+armigera+(Lepidoptera:+Noctuidae).">Tethered flight technique for monitoring the flight performance of Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae).</a> Environ. Entomol. 22, 339-345 (1993).</li><li>Chambers, D., Sharp, J., Ashley, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tethered+insect+flight:+A+system+for+automated+data+processing+of+behavioral+events.">Tethered insect flight: A system for automated data processing of behavioral events.</a> Behav. Res. Meth. Instr. 8, 352-356 (1976).</li><li>Clarke, J., Rowley, W., Christiansen, S., Jacobson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcomputer-based+monitoring+and+data+acquisition+system+for+a+mosquito+flight.">Microcomputer-based monitoring and data acquisition system for a mosquito flight.</a> Ann. Entomol. Soc. Am. 77, 119-122 (1984).</li><li>Resurreccion, A., Showers, W., Rowley, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcomputer-interfaced+flight+mill+system+for+large+moths+such+as+black+cutworm+(Lepidoptera:+Noctuidae).">Microcomputer-interfaced flight mill system for large moths such as black cutworm (Lepidoptera: Noctuidae).</a> Ann. Entomol. Soc. Am. 81, 286-291 (1988).</li><li>Taylor, R., Nault, L., Styer, W., Cheng, Z. -. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-monitored,+16-channel+flight+mill+for+recording+the+flight+of+leafhoppers+(Homoptera:+Auchenorrhyncha).">Computer-monitored, 16-channel flight mill for recording the flight of leafhoppers (Homoptera: Auchenorrhyncha).</a> Ann. Entomol. Soc. Am. 85, 627-632 (1992).</li><li>Bruzzone, O. A., Villacide, J. M., Bernstein, C., Corley, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flight+variability+in+the+woodwasp+Sirex+noctilio+(Hymenoptera:+Siricidae):+an+analysis+of+flight+data+using+wavelets.">Flight variability in the woodwasp Sirex noctilio (Hymenoptera: Siricidae): an analysis of flight data using wavelets.</a> J. Exp. Biol. 212, 731-737 (2009).</li><li>Schumacher, P., Weyeneth, A., Weber, D. C., Dorn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long+flights+in+Cydia+pomonella+L.+(Lepidoptera:+Tortricidae)+measured+by+a+flight+mill:+influence+of+sex,+mated+status+and+age..">Long flights in Cydia pomonella L. (Lepidoptera: Tortricidae) measured by a flight mill: influence of sex, mated status and age..</a> Physiol. Entomol. 22, 149-160 (1997).</li><li>Attisano, A., Tregenza, T., Moore, A. J., Moore, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oosorption+and+migratory+strategy+of+the+milkweed+bug,+Oncopeltus+fasciatus.">Oosorption and migratory strategy of the milkweed bug, Oncopeltus fasciatus.</a> An. Behav. 86, 651-657 (2013).</li><li>Martini, X., Hoyte, A., Stelinski, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abdominal+color+of+the+Asian+citrus+psyllid+(Hemiptera:+Liviidae)+is+associated+with+flight+capabilities.">Abdominal color of the Asian citrus psyllid (Hemiptera: Liviidae) is associated with flight capabilities.</a> Ann. Entomol. Soc. Am. 107, 627-632 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

تصميم مطحنة رحلة بأسعار معقولة ومرنة، وقابلة للتعديل. السلوك طيران الحشرات هو من مصلحة لمجموعة من العلماء، من المهتمين في السلوك الأساسي للحشرات في بيئات متغيرة للمتخصصين في المكافحة الحيوية الذين يحتاجون لفهم كيفية تأثير الظروف الميل من أنواع الآفات لتفريق. ويمكن دراسة سلوك الرحلة من خلال الطرق المختلفة التي تتراوح من رحلة &quot;المطاحن&quot; وأنفاق الرياح التي الأوضاع الميدانية التقريبية للثابت أجهزة رحلة المربوطة. مطاحن رحلة المربوطة، مثل واحد المعروضة هنا، تقتصر في ذلك جوانب معينة من الرحلة، مثل التغيرات في الارتفاع، لا يمكن قياس 14. ومع ذلك، ومصانع رحلة المربوطة لا تسمح الحشرات تطير دون انقطاع، وبالتالي تسمح للباحثين لقياس المعلمات مثل السرعة والمسافة وتيرة الرحلة وترتبط هذه المعايير مع الظروف البيئية وعلم وظائف الأعضاء، ومorphology. تم تصميم مطحنة رحلة المقدمة هنا السماح للباحثين من دون المعرفة المتخصصة من الأجهزة الإلكترونية لبناء واستخدام مطحنة رحلة المربوطة لدراسة السلوك الطيران في الحشرات. ومن مزايا هذا التصميم هو أن التكلفة الإجمالية للمصنع الطيران منخفضة مقارنة مع تصاميم أخرى. يمكن الحفاظ على التكلفة الإجمالية أقل بكثير من 300 دولار أمريكي. أوراق الأكريليك البلاستيكية هي العنصر الأكثر تكلفة. والميزة الثانية هي أن طاحونة رحلة قابلة للتكيف لمحدودية مساحات حالة تسيطر المتاحة في العديد من المختبرات، خلافا لنفق الرياح المتخصصة. استخدام 3 مم ألواح البلاستيك الاكريليك شفافة سميكة يعني أن الهيكل على حد سواء شفاف، للسماح للمراقبة سهلة من الحشرات، وأيضا خفيفة الوزن، وتمكين مطحنة رحلة نقلها إلى الموقع المناسب لتجارب الطيران. التكوين مكدسة من الخلايا مطحنة رحلة يزيد عدد العينات تشغيل مع التقليل من القدمطباعة الجهاز. وعلاوة على ذلك، فإن الجهاز يمكن تفكيكها بسهولة لأغراض التخزين. بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم مطحنة رحلة للسماح لأعداد كبيرة من الأفراد لأخذ عينات بسهولة نسبيا. كل مطحنة الرحلة تحتوي على 8 خلايا، وتمكين الباحثين لتسجيل الأفراد متعددة النشاط الرحلة في وقت واحد. ربط الحشرات بشكل غير مباشر إلى ذراع التمحور من خلال دبوس الحشرات يسمح للحشرات فردية لتوضع في وإزالتها من مطحنة رحلة بسرعة. وأخيرا، وتسجيل البيانات الإلكترونية هي بسيطة وسهلة الاستخدام، مع البرمجيات المتاحة بحرية لتحليل البيانات. تجميعها مرة واحدة، تستخدم مطحنة رحلة استشعار الأشعة تحت الحمراء بسيطة لتسجيل نشاط الطيران. مرور العلم احباط في نهاية الذراع من خلال حزمة الأشعة تحت الحمراء يسمح لكل ثورة الذراع ليتم تسجيلها. معدل ثورة يسمح البيانات مثل السرعة والمسافة المقطوعة، ومجموع وقت الرحلة وأنماط الرحلة ليتم تسجيلها كمدخل إلى مسجل البيانات. طاحونة الرحلةهي قادرة على أن تتكيف لعدد من أنواع مختلفة من الحشرات. استخدام تحت الجلد أنابيب الصلب للذراع التمحور هو أكثر فعالية من الخيارات الأخرى، مثل العصي الخشبية أو القش الشرب لأنه، على الرغم من أثقل، يتم تقليل السحب التي تنتجها قطر ضيقة، مما يسمح حتى الحشرات الصغيرة ليكون اختبار الطيران. مؤخرا، تم استخدام قطع صغيرة من الألياف البصرية في طاحونة رحلة للحشرات الصغيرة 25. إنهاء عازمة على الذراع يمكن لصقها على حديد التسليح في زوايا مختلفة بالنسبة إلى محور الدعم من أجل وضع الحشرة التجريبية في توجهها رحلة الطبيعي. في تصميم المقدمة، التي نصف قطرها 10 سم في الطول، والمسافة كلها سافر في ثورة واحدة هي 62.8 سم. وإزالة الجدار العمودي المركزي تسمح للتكوين بديل من مطحنة الرحلة الذي يمكن الضعف في دائرة نصف قطرها ذراع في طول لاستيعاب أكبر الحشرات والثورة مسافات تصل إلى 1.20 متر. في هذه الحالة، مغناطيس أقوى هي recommenدائرة التنمية الاقتصادية لاستيعاب واستقرار ذراع أطول طاحونة. كما جاء في جميع أنحاء، وتصميم مطحنة رحلة مرنة وقابلة للتكيف لأنواع الحشرات المصالح والباحثين قادرون على تخصيصه لاحتياجاتها الخاصة. هذا لا يشمل فقط الحاجات المادية من الحشرات، بما في ذلك معايير مثل الحجم، والسلطة، وهيكل للبشرة، ولكن أيضا الاختلافات البيولوجية بين الأنواع. عيب واحد محتمل لجميع المطاحن الرحلة هو أن عدم وجود دعم الرصغي &#39;القوات&#39; الحشرات تطير، وربما لالإرهاق. في حين أن هذا صحيح في بعض الأنواع، على سبيل المثال، لاحظنا استجابة الطيران الآلي من خلال التجارب الصقلاب علة، فإنه ليس صحيحا بالنسبة لجميع الحشرات اختبرناها (على سبيل المثال vespilloides N.). ولكن، حتى مع استجابة تلقائية، ونحن لا وحظ الحشرات الطائرة لاستنفاد أو الموت، ويرجع ذلك جزئيا لمدة تسجيل اخترنا لاستيعاب بيولوجيا الحشرات. وبالتالي، فمن المهم أن تفعلملاحظات أولية على الحشرات التي تهم فهم سلوكها في طاحونة رحلة من أجل تحسين جمع البيانات. قضية مثيرة للجدل إضافية المعروفة مع المطاحن الرحلة، هو أن الجمود يمكن الحفاظ على الحركة حتى بعد الحشرة قد توقفت عن الطيران بنشاط. قدم النصي حسابات للالتباس بسبب القصور الذاتي للمطحنة الرحلة، التي تتميز بانخفاض سريع في سرعة الطيران وزيادة المسافات بين القمم. و&#39;flight_analysis.py&#39; النصي يتجاهل هذه &quot;القمم كاذبة&quot; ويبني إشارة جديدة للتحليل. يمكن للمستخدم اختيار عتبة السرعة للتصحيح، كما هو موضح في المذكرات المقدمة في البرنامج النصي. مصدر الطاقة 5 V ما يكفي للحصول على إشارة الجهد للقراءة، ولكن وحدة السلطة مع متغير الجهد الناتج يمكن استخدامه كمصدر للطاقة للسماح لإدخال الطاقة أن تكون متنوعة وبالتالي تحسين العمل الجهد لكل جهاز استشعار. هذا الحل يمكن أن يساعد أيضا على زيادة جودة التصور سو إشارات الذروة في واجهة تسجيل في البرنامج. ويظهر الناتج أجهزة الاستشعار في واجهة البرنامج كما شكلت من قبل القاعدة وذروة الفولتية حيث يمثل قاعدة الجهد أدنى الجهد الناتج من أجهزة الاستشعار في بقية (عندما لا يتم مقاطعة شعاع الأشعة تحت الحمراء) في حين أن ذروة الجهد هو ارتفاع من قاعدة الجهد يحدث ذلك عندما تمت مقاطعة شعاع الأشعة تحت الحمراء كما يسافر الذراع من خلال شعاع. الجهد المدخلات من 5 V يوفر ارتفاع حوالي 100 فولت مع زيادة المدخلات إلى 7 V يزيد ارتفاع الذروة إلى 300 فولت والسماح لتمييز أوضح للقاعدة وذروة الفولتية. حجم اللوح لحام اختار يحدد كيف يمكن استيعاب العديد من الخلايا الرحلة. من أجل تقليل قطرات في إشارة الجهد أثناء التسجيل من أجهزة استشعار متعددة، فمن المستحسن لوضع المقاومات في صفوف بديلة على طول اللوح (انظر الشكل 3C). توحيد إشارة للتخصيص وتحليل سياسيالصورة نصوص مكتوبة عن وصول مفتوحة بايثون لغة برمجة. وتجرى توحيد وتحليل إشارة الجهد باستخدام البرامج النصية المخصصة مكتوبة في بيثون، الذي هو حر، وتستخدم على نطاق واسع للأغراض العامة وعلى مستوى عال لغة البرمجة. يمكن للمستخدم النهائي بسهولة تخصيص البرامج النصية للعمل مع الإعدادات المحددة الخاصة. ويتحقق التخصيص ببساطة عن طريق تغيير القيم العددية أو أسماء المتغيرات. ملاحظات حول كيفية تخصيص المعلمات يمكن العثور داخل النصوص نفسها. يتم تعيين القيم الافتراضية في البرامج النصية لتقديم ما يرام توحيد إشارة لحن، ولكن يمكن للمستخدم تحديد أي عتبة المطلوب وفقا لقيمة الجهد المتوسط ​​لكل قناة. في التحليل النصي الطيران، وflying_bouts وظيفة من خط 105 وتحسب المدة في ثانية من أطول وأقصر نوبات الطيران، والنسبة المئوية للوقت الذي يقضيه في رحلة عبر الزمن الكلي للتسجيل وعدد من الطيران نوبة الحدثالصورة من مجموعة المدة المحددة. النطاقات يمكن تعديلها وفقا لمتطلبات التجريبية المستخدم. من أجل القيام بذلك، كل القيم العددية داخل وظيفة (وشملت تلك الموجودة في اسم المتغير، على سبيل المثال في &quot;flight_300_900&quot; متغير) تحتاج إلى تغيير إلى القيمة المطلوبة. عدد النطاقات ومدتها تعتمد ببساطة على مواصفات المستخدم. السيناريو سوف تطبع على الشاشة نتائج التحليل لكل قناة. وتشمل هذه: متوسط ​​سرعة الطيران، ومجموع وقت الرحلة، المسافة المقطوعة، أقصر وأطول تحلق نوبات وتكوين الرحلة. بالإضافة إلى ذلك، البرنامج النصي إرجاع ملف دات * لكل قناة وحفظها في المجلد الإخراج المحدد من قبل المستخدم. يحتوي كل ملف. DAT * عمودين: الأول يمثل الوقت النسبي للحالة الذروة، والثاني هو اختلاف سرعة مفصل بين حدثين الذروة المتعاقبة. يمكن استيراد هذا الملف في Excel أو R لإنتاج الرسم البياني للسرعة تنوع أكثرالوقت وتصور أنماط النشاط الرحلة. في الختام، وتبين هذه النتائج أن هذا التصميم مطحنة رحلة يمكن بسهولة ونفذت بنجاح لجمع البيانات للدراسات سلوكية تبحث في الطيران أنماط النشاط في نماذج الحشرات المختلفة. هذه البيانات يمكن استخدامها لتحقيق وجود فروق فردية في أنماط الحركة تعتمد كما هو الحال مثلا في علم وظائف الأعضاء والتشكل. هذا يمكن أن تقدم أفكارا عظيمة في الصفات الفسيولوجية والمورفولوجية الأساسية تحديد الاختلافات الفردية في أنماط الحركة مثل البحث عن الطعام أو النشاط المهاجرة، مما يؤثر في النهاية السكان ككل. تباين سرعة مفصل بمرور الوقت يمكن أن تستخدم في تركيبة مع القياسات الفسيولوجية والمورفولوجية مفصلة، ​​وتقدم أداة لدراسة أنماط استهلاك الموارد أو آثار الاختلاف في جزء من الجسم التشكل على نشاط الطيران.

وقد تم تطوير العديد من التقنيات المخبرية لدراسة الحشرات 1،2 السلوك الرحلة. هذه مجموعة من بسيط 3،4 الربط ثابت إلى الأجهزة المتطورة التي تتيح قدرا أكبر من حرية الحركة للحشرة المربوطة 5. حتى الآن غرف الرحلة 6-9 تمثل الأجهزة السماح أعلى مستوى من الحرية الرحلة في ظروف خاضعة للرقابة. هذا الأسلوب له عيبين: فمن الصعب استخدام لدراسة الحشرات الكبيرة والإجراء اليدوي لجمع البيانات وقتا طويلا. مطاحن الرحلة تمثل واحدة من التقنيات الأكثر شيوعا وبأسعار معقولة لدراسة طيران الحشرات تحت ظروف المختبر 10-12. هذا الأسلوب هو أفضل من الربط ثابت لأنه يوفر تتحرك محفزات 13، لكنه يختلف عن رحلة مجانية الاستجابة السلوكية 14-16. بعض جوانب السلوك رحلة على مطحنة وفي البرية هي متشابهةص 5،17 ذلك على الرغم من بعض القيود، ومصانع الرحلة تمثل خيارا قابلا للتطبيق للتحقيق في المسائل المتعلقة حدوث استجابات معينة السلوك الرحلة، كما هو الحال بالنسبة للهجرة نوع الرحلة. أيضا، ومصانع الرحلة هي أسهل لتحقيق من أنفاق الرياح أو دوائر الطيران ويمكن بسهولة أن تكون آلية جمع البيانات. وهكذا، الباحثين المهتمين في سلوك رحلة غالبا ما تجد أن المطاحن الرحلة هي الخيار الأفضل، ولكن يجب أن يكون على بينة من القيود المحتملة لهذه الطريقة. هنا، يتم تقديم تصميم مطحنة رحلة مرنة وقابلة للتخصيص للباحثين التي اختارت استخدام طواحين رحلة للتحقيق في تصرفات الرحلة. تصف العديد من الكتاب تصاميم مطحنة رحلة بديلة. في العام الجزء الرئيسي من النظام مطحنة رحلة، أي ذراع طاحونة التمحور، وبسيطة جدا لتحقيق. أقل وضوحا هو الجزء الإلكترونية من نظام طاحونة الرحلة، والذي يسمح تسجيل البيانات. التعامل مع ايليمكن ectronic تصميم الدوائر تكون صعبة، خاصة بالنسبة للعالم الحشرات أو عالم البيئة السلوكية تفتقر إلى المعرفة الأساسية للإلكترونيات. تصف بعض الكتاب وتعقيدا أو من تاريخ المكون الدوائر الإلكترونية في تصميمها مطحنة رحلة 18-21، أو وصفا للجزء الإلكترونية من مطحنة رحلة مفقود 22،23. تصاميم أخرى تصف actographs تعقيدا ميكانيكيا، والتي هي معقدة للغاية لتحقيق ولكن يمكن أن تساعد المحققين لإجراء الملاحظات السلوكية أكثر تعقيدا 5. في هذه الورقة تصميم لبسيط لبناء، وصفت مطحنة رحلة غير مكلفة نسبيا لدراسة الطيران المربوطة في الحشرات. جنبا إلى جنب مع مكونات إلكترونية بسيطة للغاية، وتصميم لديه عدد من المزايا. تم تصميم مطحنة رحلة لاستخدامها في المساحات مقيدة تتوفر عادة في مختبر الحشرات البيئة القياسية. ويتكون الهيكل من الشفافية ص الاكريليكlastic بحيث مصدر ضوء واحد يمكن أن تصل بالتساوي لكل فرد في غرف منفصلة للطاحونة. ونظرا لشفافية المادية وحجم صغير، ومطحنة رحلة يمكن أن تستخدم في حاضنة للضوء والحرارة شروط موحدة. وأخيرا، يمكن تجميعها هيكل كامل وتفكيكها بسهولة، وبمجرد تفكيكها، ويمكن تخزينها في مساحة صغيرة. ميزة أخرى لتصميم الهيكل هو أن طاحونة رحلة يمكن تعديلها للسماح للدراسة الحشرات من أحجام مختلفة وباستخدام مسافات الثورة مختلفة. وقد استخدمت هذه المطحنة رحلة لجمع البيانات عن الحشرات ومتنوعة في الحجم والشكل والبق الصقلاب، Oncopeltus الحزمية 24، والبق كودزو]، Megacopta cribraria، والخنافس دفن، vespilloides Nicrophorus. تصميم مطحنة رحلة يسمح أيضا للارتفاع من خلال وضع المطلوبة للدراسات التي تتطلب أحجام عينة كبيرة. يمكن جمع البيانات باستخدام 8 قنوات في وقت واحد لكل من الحطابين البيانات شااا ذلك أن عددا كبيرا من الأفراد يمكن تحليلها في وقت واحد ويمكن التعامل مع أعداد كبيرة من العينات في نفس اليوم. ليس هناك حاجة إلى برامج مكلفة لتسجيل وتصور البيانات ونصي مخصص كتب لتحليل البيانات يمكن تعديلها التالية الاحتياجات المحددة للالتصميم التجريبي. استجابة الرحلة هي اختلافا كبيرا في أنواع الحشرات المختلفة. وهكذا، قبل إجراء التجربة مطحنة الرحلة كاملة، ينصح الاختبارات الأولية على النموذج الحشرات البؤري الاستجابة الرحلة. وسوف توفر هذه فهم مدى الاختلاف السلوكي ردا الطيران، والتي سيتم استخدامها لجوانب غرامة تصل قيمتها التحليل الرحلة مثل وقت التسجيل أو نطاق سرعة الطيران.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="854">
	<tbody>
		<tr height="147">
			<td height="147" style="height:147px;width:248px;">Data Logger</td>
			<td style="width:137px;">DATAQ Instruments, Ohio, USA</td>
			<td style="width:137px;">DI-149</td>
			<td style="width:332px;">These particular data loggers were chosen because they can be easily connected via USB to a computer and come with free proprietary software (WinDaq/Lite, DATAQ Instruments, Ohio, USA) to visualize and record the sensor&#39;s output, increasing the affordability of the flight mill design.</td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:248px;">Data Logger - potential alternative</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:332px;">A potential alternative to the DATAQ data loggers&#160; is an RS232 to USB adaptor, readily available through office or electronic supply stores.&#160; These should be able to read data directly from the serial port via the pyserial module.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">Entomological pins</td>
			<td style="width:137px;">BioQuip</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:332px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:248px;">Hypodermic steel tubing 19 guage</td>
			<td style="width:137px;">Small Parts</td>
			<td style="width:137px;">B000FN5Q3I</td>
			<td style="width:332px;">Available through Amazon.com; other suppliers are available but be sure to purchase austenitic steel tubing to ensure the arm in non-magnetic</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">IR Sensors</td>
			<td style="width:137px;">Optek Technology Inc., Texas USA</td>
			<td style="width:137px;">OPB800W</td>
			<td style="width:332px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:248px;">N42 neodymium magnets</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:332px;">Readily available; can be purchased through specialized magnet suppliers, hobby stores or Amazon</td>
		</tr>
		<tr height="53">
			<td height="53" style="height:53px;width:248px;">Plexiglass/perspex</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:332px;">Readily available at any hardware store</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:248px;">Polystyrene columns for support</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:332px;">Any polystyrene or styrofoam packing materials that might otherwise be discarded or recycled can be used to fashion the support columns for the flight mill.&#160; Otherwise, styrofoam insulation sheets are available at any hardware store.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:248px;">Solderless Breadboard Power Supply Module</td>
			<td style="width:137px;">Arrela</td>
			<td style="width:137px;">MB102</td>
			<td style="width:332px;">The 5V power unit, breadboard and solderless male-male jumper wires can be easily purchased as a kit.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple flight mill for the study of tethered flight in insects

Flight in insects can be long-range migratory flights, intermediate-range dispersal flights, or short-range host-seeking flights. Previous studies have shown that flight mills are valuable tools for the experimental study of insect flight behavior, allowing researchers to examine how factors such as age, host plants, or population source can influence an insects' propensity to disperse. Flight mills allow researchers to measure components of flight such as speed and distance flown. Lack of detailed information about how to build such a device can make their construction appear to be prohibitively complex. We present a simple and relatively inexpensive flight mill for the study of tethered flight in insects. Experimental insects can be tethered with non-toxic adhesives and revolve around an axis by means of a very low friction magnetic bearing. The mill is designed for the study of flight in controlled conditions as it can be used inside an incubator or environmental chamber. The strongest points are the very simple electronic circuitry, the design that allows sixteen insects to fly simultaneously allowing the collection and analysis of a large number of samples in a short time and the potential to use the device in a very limited workspace. This design is extremely flexible, and we have adjusted the mill to accommodate different species of insects of various sizes.

ويبين الشكل 5 نماذج تمثيلية من نوع من الرسوم البيانية التي يمكن الحصول عليها باستخدام البرامج النصية هو موضح في القسم السابق. تم الحصول على بيانات الرحلة من العمل التجريبي التي أجريت في قسم علم الحيوان في جامعة كامبريدج باستخدام خنفساء دفن Nicrophorus vespilloides كنموذج (Attisano، بيانات غير منشورة). وكان اثنان من الشباب الذكور unmated حوالي 20 يوما من العمر المربوطة على المطاحن الطيران و وضعت في الظروف البيئية التي تسيطر عليها من 14:10 L: D و 21 درجة مئوية. تركت الخنافس في طاحونة رحلة لمدة 8 ساعات متتالية وسجل النشاط الرحلة. وعلى تحليل الشاشة وإخراج الرسومات تجعل من الممكن حل الفروق الفردية في أنماط النشاط الرحلة. على سبيل المثال، أظهر الذكر الأول (الشكل 5A) نشاطا رحلة قوي خلال الساعة الأولى من التسجيل، والتي تتميز بسرعة عالية ورحلة متواصلة استمرت نحو ثلاث ساعات. عشروتتميز مرحلة النشاط لفترة طويلة من انخفاض تدريجي في سرعة من حوالي 1.6 م / ث إلى حوالي 1 م / ث الذي. بعد نوبة الطيران الأولية، أظهرت الفرد نمطا دوريا تقريبا من رحلة قصيرة نسبيا نوبات مدة حوالي 10-15 دقيقة لكل منهما. أظهر الذكور الثاني على نمط الطيران المختلفة جدا مع الطيران نوبات أبدا أن تجاوزت مدة 15-20 دقيقة (الشكل 5B). في هذا الشخص يتميز النشاط الرحلة من خلال انتشار واسع للنوبات تحلق في 4 ساعات الأولى من التسجيل، وبعد ذلك يصبح نشاطها دورية تقريبا. قدم هذا الشخص أيضا منخفضة جدا سرعة الطيران التي فاقت في بعض الأحيان فقط 0.4 م / ث. تم الحصول على مثال ممثل آخر باستخدام النموذج الحشرات المختلفة، والصقلاب الشوائب Oncopeltus الحزمية. تم جمع البيانات خلال دراسة على سلوك الهجرة والاستجابة الفسيولوجية للإجهاد المواد الغذائية في الإناث الصقلاب علة 24. في هذه الدراسةتم تعيين وقت التسجيل لمدة ساعة واحدة من أجل تميز الإناث كمهاجرين أو المقيمين. وتتميز هذه الأنواع السلوكية من قبل &quot;كل شيء أو لا شيء&quot; استجابة. الإناث المهاجرة الانخراط في رحلات مستمرة ومتواصلة عادة دائمة لبضع ساعات، في حين أن الإناث المقيمين أبدا تظهر النشاط رحلة أطول من بضع دقائق. وبالتالي، فإن المهاجرات تبين وجود نمط الرحلة كما في الشكل 6A، في حين سوف تتميز الأنثى المقيمة التي كتبها نمط الحركة مثل واحد في الشكل 6B. <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/53377/53377fig1.jpg" /> الرقم التكوين 1. تصميم لالاكريليك هيكل الدعم من البلاستيك. تم بناء هيكل الدعم من البلاستيك الاكريليك لمصانع رحلة من ثلاثة عناصر مختلفة. هناك نوعان من الجدران الرأسية خارج (OW) الذي يحتوي على فتحات للرفوف وفتح لاستيعاب السيناتور IRأملاح الإماهة الفموية (A). هناك جدار واحد المركزي العمودي (CW) مع فتحات للالرفوف. وهناك 5 الرفوف الأفقية (HS) مع فتحات للجدران. يتم لصقها محور المغناطيسي لالرفوف الأفقية في موقف B. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53377/53377fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الرقم 2" src="/files/ftp_upload/53377/53377fig2.jpg" /> الشكل 2. تجميعها مطحنة الرحلة. (A) وهيكل الدعم البلاستيك الاكريليك يتم تجميعها عن طريق تحريك رفوف أفقية خمسة (HS) في فتحات في اثنين من الجدران الخارجية (OW) والجدار المركزي (CW)، مما أدى إلى هيكل مع 8 خلايا فردية تحتوي كل منها على المغناطيسية محور وجهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء، مما يسمح لل8 أفراد سينقل جوا في نفس الوقت. (B) الذراع المحوري الذي يتم المربوطة الحشرات يمكن بناؤها على سكن<html> أوداته مجموعة متنوعة من الأحجام والأشكال التضاريسية من الحشرات. (C) والحشرة المربوطة يتحرك الذراع محور علقت بين المغناطيس، والعلم احباط في الطرف الآخر من الذراع ينشط جهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء (السهم). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53377/53377fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/53377/53377fig3.jpg" /> الشكل 3. تصميم الدائرة التي تربط مستشعرات الأشعة تحت الحمراء لتسجيل البيانات. (A) دارة بسيطة تربط المدخلات من استشعار الأشعة تحت الحمراء لتسجيل البيانات. (B) كل مسجل بيانات يمكن أن تعمل بالطاقة ومتصلا مسجل البيانات عبر اللوح لحام باستخدام الرسم البياني. يمكن ان تكون مرتبطة (C) أجهزة استشعار متعددة إلى مسجل بيانات واحدة باستخدام نفس اللوح.large.jpg &quot;الهدف =&quot; _ فارغة &quot;&gt; الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. <img alt="الرقم 4" src="/files/ftp_upload/53377/53377fig4.jpg" /> الشكل 4. أمثلة من الأحداث رحلة المسجلة. وتمثل القمم الجهد الثورات كاملة من ذراع طاحونة رحلة ل. (A) A تسجيل عالية الجودة لحدث رحلة مع أي جهد يسقط في الإشارات المسجلة. (B) حدث رحلة مع انخفاض الجهد في الإشارات المسجلة. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53377/53377fig4large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الرقم 5" src="/files/ftp_upload/53377/53377fig5.jpg" /> الرقم 5. بيانات الرحلة التمثيلية في دفن خنفساء vespilloides Nicrophorus. وجود فروق فردية في رحلةومن المسلم السلوك بسهولة في تسجيلات الرحلة. (A) فرد واحد طار بشكل مستمر لمدة ثلاث ساعات بعد بدء المحاكمة ثم طار دوري بسرعة عالية خلال الفترة المتبقية من المحاكمة. (ب) سلوك الفرد يختلف في أن هذه الخنفساء حلقت بشكل متقطع طوال المحاكمة وطار في السرعات العالية ينظر في الفرد في لوحة A (لاحظ الفرق في الحجم على المحور Y) أبدا. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53377/53377fig5large.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا ل عرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل (6)" src="/files/ftp_upload/53377/53377fig6.jpg" /> الشكل 6. بيانات الرحلة التمثيلية في الصقلاب الشوائب Oncopeltus الحزمية. ويلاحظ نمطين مختلفة من السلوك بشكل واضح بين تسجيلات بيانات الرحلة. (A </strong&gt;) وهذا التسجيل هو نموذجي من نوع السلوك الرحلة ينظر في الأفراد المهاجرة. الأفراد المهاجرة تطير بسرعة ثابتة نسبيا على مدى فترات طويلة من الزمن. (B) الذي يتناقض السلوك في لوحة ومع سلوك الرحلة نموذجية للفرد المقيم. سكان تطير بسرعات أقل ونوبات رحلة فقط تستمر لفترة قصيرة (لاحظ الفرق في الحجم على محور X لA و B). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53377/53377fig6large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about A Simple Flight Mill for the Study of Tethered Flight in Insects at JoVE.com

A Simple Flight Mill for the Study of Tethered Flight in Insects

Flight in insects is influenced by a number of factors and the propensity to disperse is an important variable in understanding insect ecology and biological control strategies. We describe the construction and use of a simple, relatively inexpensive, and flexible flight mill for measuring parameters of tethered flight in insects.

A مطحنة الطيران بسيط لدراسة الطيران في الحشرات مربوط

Flight in insects can be long-range migratory flights, intermediate-range dispersal flights, or short-range host-seeking flights. Previous studies have ...

a-simple-flight-mill-for-the-study-of-tethered-flight-in-insects

Research

JoVE Journal

Neuroscience

16.8K Views.  Polish Academy of Sciences. Flight in insects is influenced by a number of factors and the propensity to disperse is an important variable in understanding insect ecology and biological control strategies. We describe the construction and use of a simple, relatively inexpensive, and flexible flight mill for measuring parameters of tethered flight in insects.

Video: A Simple Flight Mill for the Study of Tethered Flight in Insects

A Simple Composite Phenotype Scoring System for Evaluating Mouse Models of Cerebellar Ataxia

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebella ataxia. It is derived from previously published phenotype assessments in several disease models, including spinocerebellar ataxias, Huntington s disease and spinobulbar muscular atrophy. Measures include hind limb clasping, ledge test, gait and kyphosis. Each measure is recorded on a scale of 0-3, with a combined total of 0-12 for all four measures. The results effectively discriminate between affected and non-affected individuals, while also quantifying the temporal progression of neurodegenerative disease phenotypes. Measures may be analyzed individually or combined into a composite phenotype score for greater statistical power. The ideal combination of the four described measures will depend upon the disorder in question. We present an example of the protocol used to assess disease severity in a transgenic mouse model of spinocerebellar ataxia type 7 (SCA7).
Albert R. La Spada and Gwenn A. Garden contributed to this manuscript equally.

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebellar ataxia. Measures include hind limb clasping, ledge test, gait and kyphosis. This protocol effectively discriminates between affected and non-affected individuals, and detects the progression of affected individuals over time.

سجل النمط الظاهري بسيط مركب نظام لتقييم نماذج الماوس من رنح مخيخي

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebella ataxia. It is derived from previously ...

The Vermicelli and Capellini Handling Tests: Simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended upon this work to develop a simple quantitative measure of forepaw dexterity that is sensitive to lateralized impairments and age-dependent changes. Rodents learn skillful forepaw and digit movements to manage thin pasta pieces, which they eagerly consume. We have previously described methods for quantifying vermicelli handling in rats and showed that the measures are very sensitive to forelimb impairments resulting from unilateral ischemic lesions, middle cerebral artery occlusions and unilateral striatal dopamine depletion [Allred, R.P., Adkins, D.L., Woodlee, M.T., Husbands, L.C., Maldonado M.A., Kane, J.R., Schallert, T. &amp; Jones, T.A. The Vermicelli Handling Test: a simple quantitative measure of dexterous forepaw function in rats. J. Neurosci. Methods 170, 229-244 (2008)]. Here we present a more detailed protocol for this test in rats and compare it with a newly developed version for mice, the Capellini Handling Test. Rats and mice are videotaped while handling short lengths of uncooked vermicelli or capellini pasta, respectively, with a camera positioned to optimize the view of paw movements. Slow motion video playback allows for the identification of forepaw adjustments, defined as any distinct removal and replacement of the paw, or of any number of digits, on the pasta piece after eating commences. Forepaw adjustments per piece are averaged over trials per each testing session. Repeated testing permits sensitive quantitative analysis of changes in forepaw dexterity over time. Protocols for pre-testing habituation and handling practice, as well as procedures for characterizing atypical handling patterns, are described. Because rats and mice perform the pasta handling tests slightly differently, species-specific differences in administration and scoring of these tests are highlighted. All animal use was in accordance with protocols approved by the University of Texas at Austin Animal Care and Use Committee.

The Vermicelli and Capellini Handling Tests of forepaw dexterity take advantage of the natural inclination of rodents to manipulate food items using skillful forepaw and digit movements. Animals are videotaped while handling short strands of uncooked dry pasta. Slow motion video playback allows for the quantification of forepaw adjustments.

والشعيرية والتعامل مع الاختبارات Capellini : تدابير كمية بسيطة من وظيفة forepaw حاذق في الجرذان والفئران

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended ...

Studying the Neural Basis of Adaptive Locomotor Behavior in Insects

Studying the neural basis of walking behavior, one often faces the problem that it is hard to separate the neuronally produced stepping output from those leg movements that result from passive forces and interactions with other legs through the common contact with the substrate. If we want to understand, which part of a given movement is produced by nervous system motor output, kinematic analysis of stepping movements, therefore, needs to be complemented with electrophysiological recordings of motor activity. The recording of neuronal or muscular activity in a behaving animal is often limited by the electrophysiological equipment which can constrain the animal in its ability to move with as many degrees of freedom as possible. This can either be avoided by using implantable electrodes and then having the animal move on a long tether (i.e. Clarac et al., 1987; Duch &amp; Pfl&uuml;ger, 1995; B&ouml;hm et al., 1997; Gruhn &amp; Rathmayer, 2002) or by transmitting the data using telemetric devices (Kutsch et al, 1993; Fischer et al., 1996; Tsuchida et al. 2004; Hama et al., 2007; Wang et al., 2008). Both of these elegant methods, which are successfully used in larger arthropods, often prove difficult to apply in smaller walking insects which either easily get entangled in the long tether or are hindered by the weight of the telemetric device and its batteries. In addition, in all these cases, it is still impossible to distinguish between the purely neuronal basis of locomotion and the effects exerted by mechanical coupling between the walking legs through the substrate. One solution for this problem is to conduct the experiments in a tethered animal that is free to walk in place and that is locally suspended, for example over a slippery surface, which effectively removes most ground contact mechanics. This has been used to study escape responses (Camhi and Nolen, 1981; Camhi and Levy, 1988), turning (Tryba and Ritzman, 2000a,b; Gruhn et al., 2009a), backward walking (Graham and Epstein, 1985) or changes in velocity (Gruhn et al., 2009b) and it allows the experimenter easily to combine intra- and extracellular physiology with kinematic analyses (Gruhn et al., 2006).
We use a slippery surface setup to investigate the timing of leg muscles in the behaving stick insect with respect to touch-down and lift-off under different behavioral paradigms such as straight forward and curved walking in intact and reduced preparations.

We describe a method to record motor activity, timed to the electrically recorded tarsal contact signal in a tethered insect, walking on a slippery surface. This is used to study the neural basis of adaptive behavior under reduced influence of mechanical interaction between legs through the substrate.

دراسة الأساس العصبي للسلوك الحركي التكيفية في الحشرات

Studying the neural basis of walking behavior, one often faces the problem that it is hard to separate the neuronally produced stepping output from those ...

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life. The cold plantar assay allows the objective and inexpensive assessment of cold sensitivity in mice, and can quantify both analgesia and hypersensitivity. Mice are acclimated on a glass plate, and a compressed dry ice pellet is held against the glass surface underneath the hindpaw. The latency to withdrawal from the cooling glass is used as a measure of cold sensitivity.
Cold sensation is also important for survival in regions with seasonal temperature shifts, and in order to maintain sensitivity animals must be able to adjust their thermal response thresholds to match the ambient temperature. The Cold Plantar Assay (CPA) also allows the study of adaptation to changes in ambient temperature by testing the cold sensitivity of mice at temperatures ranging from 30 &#176;C to 5 &#176;C. Mice are acclimated as described above, but the glass plate is cooled to the desired starting temperature using aluminum boxes (or aluminum foil packets) filled with hot water, wet ice, or dry ice. The temperature of the plate is measured at the center using a filament T-type thermocouple probe. Once the plate has reached the desired starting temperature, the animals are tested as described above.
This assay allows testing of mice at temperatures ranging from innocuous to noxious. The CPA yields unambiguous and consistent behavioral responses in uninjured mice and can be used to quantify both hypersensitivity and analgesia. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

The Cold Plantar Assay (CPA) measures cold responsiveness between 30 &#176;C and 5 &#176;C, and can also measure cold adaptation. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

طريقة بسيطة وغير مكلفة لتحديد الباردة الحساسية والتكيف في الفئران

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

Mating experiments using Drosophila have contributed greatly to the understanding of sexual selection and behavior. Experiments often require simple, easy and cheap methods to distinguish between individuals in a trial. A standard technique for this is CO2 anaesthesia and then labelling or wing clipping each fly. However, this is invasive and has been shown to affect behavior. Other techniques have used coloration to identify flies. This article presents a simple and non-invasive method for labelling Drosophila that allows them to be individually identified within experiments, using food coloring. This method is used in trials where two males compete to mate with a female. Dyeing allowed quick and easy identification. There was, however, some difference in the strength of the coloration across the three species tested. Data is presented showing the dye has a lower impact on mating behavior than CO2 in Drosophila melanogaster. The impact of CO2 anaesthesia is shown to depend on the species of Drosophila, with D. pseudoobscura and D. subobscura showing no impact, whereas D. melanogaster males had reduced mating success. The dye method presented is applicable to a wide range of experimental designs.

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

This protocol describes a simple, cost effective way to individually identify Drosophila or other insects. Demonstration data investigating mating success across three species of Drosophila show that this method is comparable or better than the use of CO2 anaesthesia.

الصباغة الحشرات لفحوصات السلوكية: في سلوك التزاوج من تخدير<em&gt; ذبابة الفاكهة</em

Mating experiments using Drosophila have contributed greatly to the understanding of sexual selection and behavior. Experiments often require simple, easy ...

In-depth Physiological Analysis of Defined Cell Populations in Acute Tissue Slices of the Mouse Vomeronasal Organ

In most mammals, the vomeronasal organ (VNO) is a chemosensory structure that detects both hetero- and conspecific social cues. Vomeronasal sensory neurons (VSNs) express a specific type of G protein-coupled receptor (GPCR) from at least three different chemoreceptor gene families allowing sensitive and specific detection of chemosensory cues. These families comprise the V1r and V2r gene families as well as the formyl peptide receptor (FPR)-related sequence (Fpr-rs) family of putative chemoreceptor genes. In order to understand the physiology of vomeronasal receptor-ligand interactions and downstream signaling, it is essential to identify the biophysical properties inherent to each specific class of VSNs.
The physiological approach described here allows identification and in-depth analysis of a defined population of sensory neurons using a transgenic mouse line (Fpr-rs3-i-Venus). The use of this protocol, however, is not restricted to this specific line and thus can easily be extended to other genetically modified lines or wild type animals.

Here, we describe a physiological approach that allows identification and in-depth analysis of a defined population of sensory neurons in acute coronal tissue slices of the mouse vomeronasal organ using whole-cell patch-clamp recordings.

في التحليل المتعمق الفسيولوجية لبالسكان خلية المعرفة في الحادة الأنسجة شرائح من الميكعي الجهاز ماوس

In most mammals, the vomeronasal organ (VNO) is a chemosensory structure that detects both hetero- and conspecific social cues. Vomeronasal sensory ...

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

We describe a protocol for measuring ethanol self-administration in fruit flies (Drosophila melanogaster) as a proxy for changes in reward states. We demonstrate a simple way to tap into the fly reward system, modify experiences related to natural reward, and use voluntary ethanol consumption as a measure for changes in reward states. The approach serves as a relevant tool to study the neurons and genes that play a role in experience-mediated changes of internal state. The protocol is composed of two discrete parts: exposing the flies to rewarding and nonrewarding experiences, and assaying voluntary ethanol consumption as a measure of the motivation to obtain a drug reward. The two parts can be used independently to induce the modulation of experience as an initial step for further downstream assays or as an independent two-choice feeding assay, respectively. The protocol does not require a complicated setup and can therefore be applied in any laboratory with basic fly culture tools.

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

We describe a protocol for inducing rewarding and nonrewarding experiences in fruit flies (Drosophila melanogaster) using voluntary ethanol consumption as a measure for changes in reward states.

طريقة بسيطة لقياس التغيرات في السلوك المكافأة التماس طريق<em&gt; ذبابة الفاكهة</em

We describe a protocol for measuring ethanol self-administration in fruit flies (Drosophila melanogaster) as a proxy for changes in reward states. We ...

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

There is an increasing interest in using Drosophila to model human brain degenerative diseases, map neuronal circuitries in adult brains, and study the molecular and cellular basis of higher brain functions. A whole-mount preparation of adult brains with well-preserved morphology is critical for such whole brain-based studies, but can be technically challenging and time-consuming. This protocol describes an easy-to-learn, one-step dissection approach of an adult fly head in less than 10 s, while keeping the intact brain attached to the rest of the body to facilitate subsequent processing steps. The procedure helps remove most of the eye and tracheal tissues normally associated with the brain that can interfere with the later imaging step, and also places less demand on the quality of the dissecting forceps. Additionally, we describe a simple method that allows convenient flipping of the mounted brain samples on a coverslip, which is important for imaging both sides of the brains with similar signal intensity and quality. As an example of the protocol, we present an analysis of dopaminergic (DA) neurons in adult brains of WT (w1118) flies. The high efficacy of the dissection method makes it particularly useful for large-scale adult brain-based studies in Drosophila.

A Simple One-step Dissection Protocol for Whole-mount Preparation of Adult Drosophila Brains

The adult Drosophila brain is a valuable system for studying neuronal circuitry, higher brain functions, and complex disorders. An efficient method to dissect whole brain tissue from the small fly head will facilitate brain-based studies. Here we describe a simple, one-step dissection protocol of adult brains with well-preserved morphology.

وبسيطة خطوة واحدة بروتوكول تشريح لجبل لالجامع إعداد الكبار<em&gt; ذبابة الفاكهة</em&gt; أدمغة

There is an increasing interest in using Drosophila to model human brain degenerative diseases, map neuronal circuitries in adult brains, and study the ...

Time-dependent Increase in the Network Response to the Stimulation of Neuronal Cell Cultures on Micro-electrode Arrays

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network dynamics in neuronal cultures. In contrast with more traditional methods, such as patch-clamping, which can only record activity from a single cell, MEAs can record simultaneously from multiple sites in a network, without requiring the arduous task of placing each electrode individually. Moreover, numerous control and stimulation configurations can be easily applied within the same experimental setup, allowing for a broad range of dynamics to be explored. One of the key dynamics of interest in these in vitro studies has been the extent to which cultured networks display properties indicative of learning. Mouse neuronal cells cultured on MEAs display an increase in response following training induced by electrical stimulation. This protocol demonstrates how to culture neuronal cells on MEAs; successfully record from over 95% of the plated dishes; establish a protocol to train the networks to respond to patterns of stimulation; and sort, plot, and interpret the results from such experiments. The use of a proprietary system for stimulating and recording neuronal cultures is demonstrated. Software packages are also used to sort neuronal units. A custom-designed graphical user interface is used to visualize post-stimulus time histograms, inter-burst intervals, and burst duration, as well as to compare the cellular response to stimulation before and after a training protocol. Finally, representative results and future directions of this research effort are discussed.

Mouse neuronal cells cultured on multi-electrode arrays display an increase in response following electrical stimulation. This protocol demonstrates how to culture neurons, how to record activity, and how to establish a protocol to train the networks to respond to patterns of stimulation.

زيادة تعتمد على الوقت في استجابة الشبكة لتحفيز الثقافات خلية الخلايا العصبية على صفائف الدقيقة الكهربائي

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network ...

Application of Automated Image-guided Patch Clamp for the Study of Neurons in Brain Slices

Whole-cell patch clamp is the gold-standard method to measure the electrical properties of single cells. However, the in vitro patch clamp remains a challenging and low-throughput technique due to its complexity and high reliance on user operation and control. This manuscript demonstrates an image-guided automatic patch clamp system for in vitro whole-cell patch clamp experiments in acute brain slices. Our system implements a computer vision-based algorithm to detect fluorescently labeled cells and to target them for fully automatic patching using a micromanipulator and internal pipette pressure control. The entire process is highly automated, with minimal requirements for human intervention. Real-time experimental information, including electrical resistance and internal pipette pressure, are documented electronically for future analysis and for optimization to different cell types. Although our system is described in the context of acute brain slice recordings, it can also be applied to the automated image-guided patch clamp of dissociated neurons, organotypic slice cultures, and other non-neuronal cell types.

This protocol describes how to conduct automatic image-guided patch-clamp experiments using a system recently developed for standard in vitro electrophysiology equipment.

تطبيق الآلي صورة موجهة المشبك التصحيح لدراسة الخلايا العصبية في شرائح الدماغ

Whole-cell patch clamp is the gold-standard method to measure the electrical properties of single cells. However, the in vitro patch clamp remains a ...