MPI פוסט דוקטורט מלגות ל MB-C ו-TM, קוריאה NRF (R31-2008-000-10008-0) ל HHB. הודות קרל Beykirch, מיכאל Kerger &amp; יואכים Tesch לקבלת סיוע טכני הדיון המדעי.

1. KUKA Roboter בע&quot;מ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סימולטור CyberMotion MPI מורכבת רובוט שש משותפת סדרתי בתצורת 3-2-1 (איור 1). היא מבוססת על מסחר KUKA Robocoaster (שונה KR-500 רובוט תעשייתי עם מטען 500 ק&quot;ג). השינויים הפיזיים מבנה השליטה תוכנה המאפשרת לנו התקנה ניסיונית גמישה ובטוחה בעבר תיאר, כולל סימולטור של מהירות תנועה ומגבלות תאוצה, ועל העיכובים ותפקוד העברה של מערכת 9. שינויים של ההתקנה הקודמת זה מוגדרים להלן. </li></ol><img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/3436/3436fig1.jpg" /> באיור 1. ייצוג גרפי של מרחב Simulator הנוכחית MPI CyberMotion עבודה. <ol start="2" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פרופילים תנועה מורכבים המשלבים תנועות צדדיים עם סיבובים אפשריים עם סימולטור CyberMotion MPI. צירים 1, 4 ו - 6 של CA<html> n לסובב ברציפות. 4 זוגות של חומרה סוף מפסיק גבול ציר 2, 3 ו -5 בשני הכיוונים. הטווח המרבי של תנועות לינאריות תלויה מאוד על המיקום שממנו התנועה מתחילה. החומרה הנוכחית סוף מפסיק של סימולטור CyberMotion MPI מוצגים בטבלה 1. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> ציר </td><td> טווח [מעלות] </td><td> מקס. מהירות [מעלות / s] </td></tr><tr><td> ציר 1 </td><td> רציף </td><td> 69 </td></tr><tr><td> ציר 2 </td><td> -128 ל -48 </td><td> 57 </td></tr><tr><td> ציר 3 </td><td> -45 עד 92 </td><td> 69 </td></tr><tr><td> ציר 4 </td><td> רציף </td><td> 76 </td></tr><tr><td> ציר 5 </td><td> -58 עד 58 </td><td> 76 </td></tr><tr><td> ציר 6 </td><td> רציף </td><td> 120 </td></tr></tbody></table></li></ol>NT &quot;&gt; לוח 1. מפרט טכני שוטפות של סימולטור CyberMotion MPI. <ol start="3" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני כל ניסוי מתבצע על סימולטור CyberMotion MPI, כל מסלול תנועה ניסיוני עובר שלב בדיקות במחשב סימולציה KUKA (PC Office). &quot;מחשב משרדי&quot; הוא מוצר מיוחד נמכר על ידי KUKA המדמה את זרוע הרובוט אמיתי וכולל את מערכת ההפעלה זהה המסך פריסת השליטה כמו רובוט אמיתי. סקירה סכמטית של מערכת השליטה Simulator CyberMotion MPI עבור תצורת פתוח הלולאה מוצגת באיור 2. </li></ol><img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/3436/3436fig2.jpg" /> איור 2. סקירה סכמטית של מערכת פתוחה לולאה השליטה Simulator CyberMotion MPI. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3436/3436fig2large.jpg" target="_blank">לחץ כאן דמות גדולה</a> . <ol start="4" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> את פרטי הביקורת שלtructure ניתן למצוא כאן 9. בקיצור, עבור תצורה פתוחה לולאה כמו שהיה פעם בניסוי הנוכחי, מסלולים הם מתוכנתים מראש על ידי המרת מסלולים קלט בקואורדינטות קרטזיות את זוויות שטח משותפים באמצעות קינמטיקה ההופכי (איור 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערכת בקרת MPI קורא האלה במרווחים הרצויים זווית משותפת ושולחת אותם למערכת בקרת KUKA לבצע תנועות ציר דרך זרמים רכב. ערכים משותפים מזהה נשלחים מערכת הבקרה KUKA הקובע את העמדות הנוכחיות זווית משותפת בקצב הפנימי של 12ms, אשר בתורו לגרום תוספת משותפת הבא יש לקרוא מקובץ על ידי מערכת הבקרה MPI, כמו גם לכתוב משותף הנוכחי עמדות זווית בדיסק. תקשורת בין MPI ו KUKA מערכות בקרת היא על ידי חיבור Ethernet באמצעות KUKA-RSI פרוטוקול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במושב racecar (מיקום RECARO פולני) מצויד 5 נקודות חגורת בטיחות המערכת (Schroth) מצורף WHI מארזפרק כוללת הדום. המארז הוא רכוב על מקורבות של זרוע רובוט (איור 3 א). ניסויים גם אפשרי על ידי המשתתפים ישיבה בתוך התא הסגור (איור 3 ב). </li></ol><img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/3436/3436fig3.jpg" /> איור 3. Simulator MPI ההתקנה CyberMotion. א) תצורה עבור הניסוי הנוכחי עם תצוגת LCD. ב) תצורת לניסויים הדורשים תא סגור עם מסך תחזית מול סטריאו. ג) היטל החזית מונו התצוגה. ד) ראש רכוב התצוגה. <ol start="7" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כמו הניסוי מתבצע בחשיכה, מצלמות אינפרא אדום לאפשר מעקב ויזואלי מחדר הבקרה. </li></ol> 2. ראיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תצורות להדמיה מרובות אפשרי עם סימולטור CyberMotion MPI כולל LCD, מערכת סטריאו או מונו הקרנת הקדמי, מציג ראש רכוב (איור 3). עבור הנוכחירמזים חזותיים הניסוי כדי תנועה עצמית מסופקים על ידי תצוגת LCD (איור 3 א) ממוקם 50 ס&quot;מ מול הפקחים שהיו שנבדקו אחרת בחושך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מצגת ויזואלית נוצר באמצעות Virtools 4.1 תוכנה כלל אקראי, שדה נקודה מוגבלת בזמן החיים. קוביות הארכת שמונה יחידות וירטואליות קדימה, ימינה, שמאלה, כלפי מעלה וכלפי מטה מנקודת המבט של המשתתפים (כלומר, 16 x 16 x 8 יחידות בגודל) היה מלא 200,000 חלקיקים גודל זהות המורכב עיגולים לבנים 0.02 יחידות בקוטר מול רקע שחור. הנקודות חולקו באופן אקראי על פני שטח (התפלגות הומוגנית במרחב). התנועה ביחידות וירטואליות היה לשנותם כדי להתאים 1-1 בתנועה פיזית (1 יחידת וירטואלית = 1 מטר פיזית). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל חלקיק הוצגה למשך שתי שניות לפני ההיעלמות ומיד מופיע שוב במיקום אקראי במרחב. לפיכך מחצית הנקודות שלהם השתנההמיקום בתוך 2 1. בין נקודות במרחק של 0.085 ו - 4 יחידות הוצגו בפני המשתתפים (זוויות ראייה המתאימים: 13 מעלות ו -0.3 מעלות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התנועה בתוך השדה נקודה היה מסונכרן עם תנועה פיזית על ידי קבלת מסלולי תנועה ממחשב הבקרה MPI מועברת על ידי חיבור Ethernet באמצעות פרוטוקול UDP. בעת מעבר דרך שדה נקודה המספר הממוצע של נקודות נשאר קבוע כל התנועות. תצוגה זו סיפקה לא בקנה מידה גודל מוחלט, אבל זרימת הראייה פרלקסה תנועה כנקודות היו כדורים בעלי גודל קבוע, מסתכל על פי המרחק קטן יחסית לצופה שלהם. </li></ol> 3. עיצוב ניסיוני <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 16 משתתפים, שהיו תמימים להתנסות למעט מחבר אחד (MB-C), לבש מבטל רעשים אוזניות מצויד במיקרופון כדי לאפשר תקשורת דו כיוונית עם הנסיין. רעש שמיעתי נוסף נוגן ללא הרף דרך headpho<html> נס לרעש מסכת נוספת מיוצר על ידי רובוט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשתתפים השתמשו ג&#39;ויסטיק בנוי מותאם אישית מצויד כפתורים תגובה עם הנתונים המועברים על ידי חיבור Ethernet באמצעות פרוטוקול UDP. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזווית של שני פלחי התנועה היה או 45 מעלות או 90 מעלות. תנועות מטוסים, אופקיים sagittal ו חזיתית כללה: קדימה, ימינה (FR) או ימינה, קדימה (RF), כלפי מטה קדימה (DF) או קדימה כלפי מטה (FD), וכלפי מטה, ימינה (DR) או ימינה, כלפי מטה (RD) תנועות בהתאמה (איור 4 א). </li></ol><img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/3436/3436fig4.jpg" /> איור 4. נוהל. א) Schematic ייצוג של מסלולי השתמשו בניסוי. ב) מידע חושי סיפק לכל סוג המסלול נבדק. ג) הצבעה משימה משמש לציון מקור שבו המשתתפים חשבו שהם עברה.rge.jpg &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; לחץ כאן דמות גדולה. <ol start="4" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מידע חושי היה לטפל על ידי מתן חזותית (זרימת הראייה, שדה כוכבים מוגבלת לכל החיים), שיווי המשקל, kinaesthetic (תנועה פסיבית עצמי בעיניים עצומות), או רמזים חזותיים שיווי המשקל והתנועה, kinaesthetic (איור 4 ב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסלולי התנועה מורכבת משני אורכי (קטע 1: 0.4 מ &#39;, 2: 1 מ&#39;; ± 0.24 m / s 2 האצת שיא; איור 4 ב). מסלולי כלל התרגום בלבד. אין סיבובים של המשתתפים עלה. כדי להפחית הפרעות תנועה אפשרית לפני כל ניסוי ולוודא כי מערכת שיווי המשקל נבדק החל ממצב יציב, הפסקה של 15 קדמה כל המסלול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משקיפים הצביע חזרה מוצאם על ידי הזזת החץ היה על גבי הסמל הציג על המסך (איור 4C). התנועה של החץ היה מוגבל למישור מסלול ונשלט על ידי tהוא ג&#39;ויסטיק. הסמל הוצג מנקודות מבט הקדמיות, sagittal ואופקיים. משקיפים הורשו להשתמש נקודות מבט או לכל לענות. כיוון התחלתי של החץ היה אקראי על פני ניסויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל משימה מצביע נדרש המשתתפים נפשית להפוך את נקודת המבט שלהם מצביע אגוצנטרי לייצוג exocentric, המשתתפים קיבלו הוראות כיצד להצביע חזרה מוצאם ביחס אישי לפני תרגול וניסויים הניסוי. למשתתפים נאמר כי הצבעה צריכה להיעשות כאילו היו סמל הגוף שלהם. המשתתפים קיבלו הוראה ואז להצביע על מטרות פיזיות יחסית עצמית בשיטת המדידה exocentric. לדוגמה, המשתתפים קיבלו הוראה להצביע על הג&#39;ויסטיק מונח על הברכיים שלהם בחצי הדרך בינם לבין המסך, אשר נדרשים המשתתפים להצביע על החץ קדימה ולמטה ביחס אישי. כל המשתתפים היו מסוגלים לבצע פעולות אלהמשימות מבלי להביע בלבול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל תנאי הניסוי חזר על עצמו 3 פעמים והציג בסדר אקראי. שגיאה חתום זמן התגובה נותחו כמו משתנים תלויים ב 2 3 נפרדים (מטוס) * 2 (זווית) * 3 (שיטת) חזר אמצעים ANOVA. זמני תגובה של אחד המשתתפים מהוות מקרה קיצוני קיצוני הוסרו בניתוח. </li></ol> 4. נציג תוצאות תוצאות שגיאה חתומות התמוטט על פני שיטות וזוויות כמו תופעות עיקריות משמעותיים נמצאו גורמים אלה. ציור 5a מראה את ההשפעה העיקרית משמעותית של תנועת המטוס (F (2,30) = 7.0, p = 0.003), שם צופים בהערכת גודל הזווית ( נתונים ממוצעים פחות ° 0) לתנועה במישור האופקי (-8.9 °, 1.8 SE). ב המשקיפים המטוס הקדמיות היו בסבירות גבוהה יותר בממוצע להפריז בהערכת גודל הזווית (5.3 °, SE 2.6), בעוד שאין הטיה כזו במישור sagittal (-0.7 °, 3.7 SE). ש&quot;שההשפעות העיקריות של איל זווית לערוץ לא היו משמעותיים, זווית נמצאה משמעותית אינטראקציה עם המטוס (F (2,30) = 11.1, p &lt;0.001) כך מגזים במישור הקדמי היה גדול יותר עבור תנועות דרך 45 מעלות (7.9 ° , se 2.6) מאשר דרך 90 מעלות (2.8 מעלות, SE 2.7), תוך התאמה כזו נעדר עבור מטוסים אחרים. בנוסף, שיטת נמצאה אינטראקציה משמעותית עם זווית (F (2,30) = 4.7, p = 0.017) כך ממעיט בהערכת המידע של שיווי המשקל לבד התנועות באמצעות 90 ° היה גדול יותר באופן משמעותי (-4.3 °, SE 2.1) לעומת חזותית (-2.0 °, SE 2.4) ומידע שיווי המשקל ויזואלית בשילוב (2.3 °, SE 2.2) התנאים, ואילו סתירות כאלה נעדרו לתנועות באמצעות 45 °. לא משמעותי בין השפעת הנושאים היה לטעות חתם (F (1,15) = 0.7, p = 0.432). איור 5 ב &#39;מראה את השעה תוצאות התגובה. היה ההשפעה העיקרית משמעותילערוץ (F (2,28) = 22.6, p &lt;0.001), שם צופים הגיב האיטי ביותר כאשר לענות על סמך המידע שיווי המשקל, kinaesthetic בלבד (11.0 S, SE 1.0) לעומת חזותית (9.3 S, SE 0.8) ומשולבים (9.0 ים, SE 0.8) התנאים. היה גם אפקט עיקרי משמעותי של המטוס (F (2,28) = 7.5, p = 0.002), שם צופים הגיב האיטי ביותר כאשר עבר במישור האופקי (10.4 S, SE 1.0) לעומת sagittal (9.4 S, SE 0.8 ) ואת הקדמיות (9.4 S, SE 0.9) מטוסים. לא היתה השפעה משמעותית הראשי של זווית קטע או כל האינטראקציות. משמעותי בין השפעת נושאים נמצא על זמן התגובה (F (1,14) = 129.1, p &lt;0.001). <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/3436/3436fig5.jpg" /> איור 5. תוצאות. השגיאה) חתמה התמוטט על שיטת על המטוסים שנבדקו. ב) זמן תגובה התמוטט על פני מטוסים התנועה את שיטותנבדק. ברים שגיאה הם + / - 1 SEM

<ol>
	<li>Loomis, J. M., Klatzky, R. L., Golledge, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Navigating+without+vision:+Basic+and+applied+research.">Navigating without vision: Basic and applied research.</a> Optometry and Vision Science. 78, 282-289 (2001).</li><li>Vidal, M., Amorim, M. A., Berthoz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Navigating+in+a+virtual+three-dimensional+maze:+how+do+egocentric+and+allocentric+reference+frames+interact.">Navigating in a virtual three-dimensional maze: how do egocentric and allocentric reference frames interact.</a> Cognitive Brain Research. 19, 244-258 (2004).</li><li>Vidal, M., Amorim, M. A., McIntyre, J., Berthoz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+perception+of+visually+presented+yaw+and+pitch+turns:+Assessing+the+contribution+of+motion,+static,+and+cognitive+cues.">The perception of visually presented yaw and pitch turns: Assessing the contribution of motion, static, and cognitive cues.</a> Perception &#38; Psychophysics. 68, 1338-1350 (2006).</li><li>Loomis, J. M., Klatzky, R. K., Philbeck, J. W., Golledge, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+auditory+distance+perception+using+perceptually+directed+action.">Assessing auditory distance perception using perceptually directed action.</a> Perception &#38; Psychophysics. 60, 966-980 (1998).</li><li>Loomis, J. M., Klatzky, R. L., Golledge, R. G., Cicinelli, J. G., Pellegrino, J. W., Fry, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonvisual+navigation+by+blind+and+sighted:+Assessment+of+path+integration+ability.">Nonvisual navigation by blind and sighted: Assessment of path integration ability.</a> Journal of Experimental Psychology General. 122, 73-91 (1993).</li><li>Bakker, N. H., Werkhoven, P. J., Passenier, P. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+proprioceptive+and+visual+feedback+on+geographical+orientation+in+virtual+environments.">The effects of proprioceptive and visual feedback on geographical orientation in virtual environments.</a> Presence. 8, 36-53 (1999).</li><li>Kearns, M. J., Warren, W. H., Duchon, A. P., Tarr, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Path+integration+from+optic+flow+and+body+senses+in+a+homing+task.">Path integration from optic flow and body senses in a homing task.</a> Perception. 31, 349-374 (2002).</li><li>Pollini, L., Innocenti, M., Petrone, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+a+novel+motion+platform+for+flight+simulators+using+an+anthropomorphic+robot.">Study of a novel motion platform for flight simulators using an anthropomorphic robot.</a> , 2006-6360 (2006).</li><li>Teufel, H. J., Nusseck, H. -. G., Beykirch, K. A., Butler, J. S., Kerger, M., Bulthoff, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MPI+motion+simulator:+development+and+analysis+of+a+novel+motion+simulator.">MPI motion simulator: development and analysis of a novel motion simulator.</a> , 2007-6476 (2007).</li><li>Gärling, T., Böök, A., Lindberg, E., Arce, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+elevation+encoded+in+cognitive+maps.">Is elevation encoded in cognitive maps.</a> Journal of Environmental Psychology. 10, 341-351 (1990).</li><li>Montello, D. R., Pick, H. L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrating+knowledge+of+vertically+aligned+large-scale+spaces.">Integrating knowledge of vertically aligned large-scale spaces.</a> Environment and Behaviour. 25, 457-483 (1993).</li><li>Correia, M. J., Hixson, W. C., Niven, J. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+predictive+equations+for+subjective+judgments+of+vertical+and+horizon+in+a+force+field.">On predictive equations for subjective judgments of vertical and horizon in a force field.</a> Acta oto-laryngologica Supplementum. 230, 3 (1968).</li><li>Barnett-Cowan, M., Harris, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perceived+timing+of+vestibular+stimulation+relative+to+touch,+light+and+sound.">Perceived timing of vestibular stimulation relative to touch, light and sound.</a> Experimental Brain Research. 198, 221-231 (2009).</li><li>Barnett-Cowan, M., Harris, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+processing+of+active+and+passive+head+movement.">Temporal processing of active and passive head movement.</a> Experimental Brain Research. 214, 27-35 (2011).</li><li>Sanders, M. C., Chang, N. N., Hiss, M. M., Uchanski, R. M., Hullar, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+binding+of+auditory+and+rotational+stimuli.">Temporal binding of auditory and rotational stimuli.</a> Experimental Brain Research. 210, 539-547 (2011).</li><li>Barnett-Cowan, M., Raeder, S. M., Bulthoff, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+perceptual+delay+for+head+movement+onset+relative+to+auditory+stimuli+of+different+duration+and+rise+times.">Persistent perceptual delay for head movement onset relative to auditory stimuli of different duration and rise times.</a> Experimental Brain Research. , (2012).</li></ol>

אין ניגוד עניינים הצהיר.

שילוב נתיב הוקם גם האמצעים הננקטים לפתור שבו הצופה מקורו אבל נוטה ממעיט בהערכת של 1 זווית עברה עד 5. התוצאות שלנו מראות את זה לתנועה translational אבל רק בתוך המישור האופקי. ב המטוסים אנכיים המשתתפים נוטים להעריך יתר על המידה זווית עבר דרך או אין הטיה כלל. תוצאות אלה עשויות להסביר מדוע אומדני העלאת חצו יתר השטח נוטים להגזים 10 וגם למה ניווט מרחבית בין הקומות השונות של הבניין הוא עני 11. תוצאות אלה עשויות גם להיות קשור סימטריות הידועים בשיעור היחסי של שקיק כדי utricule קולטנים (~ 0.58) 12. זמן תגובה איטי יותר המבוסס על מידע שיווי המשקל, kinaesthetic בלבד לעומת כאשר מידע חזותי קיים עולה כי ייתכנו עיכובים נוספים הקשורים בניסיון לקבוע מקור של 1 על פי רמזים אינרציה בלבד, אשריכול להתייחס מחקרים אחרונים מראים כי תפיסת שיווי המשקל הוא איטי בהשוואה לחושים אחרים 13-16. בסך הכל התוצאות שלנו מראים כי אסטרטגיות חלופיות לקביעת מקור של 1 ניתן להשתמש בעת מעבר אנכי אשר עשוי להתייחס לעובדה כי בני האדם בתוך התנועה ניסיון בעיקר במישור האופקי. יתר על כן, בעוד תרגומים עוקבים מנוסים לעתים נדירות הם מתרחשים בדרך כלל במישור sagittal - שם שגיאות הן מינימליות - למשל כאשר אנו ללכת לכיוון המדרגות הנעות ולהמשיך הלאה. בעוד שלאחר הניסוי ראיונות לא משקפים אסטרטגיות שונות בין המטוסים, ניסויים צריך לחקור את האפשרות הזאת. ניסויים עם מסלולים באמצעות מעלות נוספות של חופש, שבילים ארוכים יותר, עם גוף יחסית חוקיים שונה הכבידה, כמו גם באמצעות שדות גדולים של נוף אשר ניתן כיום עם סימולטור CyberMotion MPI מתוכננים להמשיך לחקור שילוב ביצועים נתיב בשלושה ממדים.

<a href="http://www.kuka-robotics.com/en/products/industrial_robots/heavy/kr500_2/start.htm" target="_blank">KUKA KR 500 Heavy Duty רובוט תעשייתי</a> <a href="http://www.kuka-robotics.com/en/products/controllers/kcp/start.htm" target="_blank">KUKA KCP KUKA לוח בקרה</a> <a href="http://www.kuka-robotics.com/en/products/controllers/kr_c2_ed05/start.htm" target="_blank">KUKA KR C2 edition2005</a> <a href="http://www.kuka-robotics.com/en/products/controllers/kmc/start.htm" target="_blank">KUKA KUKA Motion Control</a> <a href="http://www.motorsportseats.com/recaro/pole_position.html" target="_blank">RECARO הקוטב סיאט מיקום</a> <a href="http://www.schrothracing.com/store/Competition/profi/profi-II" target="_blank">Schroth האנדורו חגורה</a> Dell 24 &quot;1920x1200 תצוגת LCD (שדה יעילמבט רעולי פנים אל 1200 x 1200) <a href="http://www.virtools.com" target="_blank">Virtools 4.1</a> ג&#39;ויסטיק בנוי מותאם אישית עם UDP תקשורת

mpi cybermotion simulator: implementation of a novel motion simulator to investigate multisensory path integration in three dimensions

שילוב השביל הוא תהליך שבו עצמי בתנועה משולב לאורך זמן על מנת לקבל הערכה לגבי המיקום הנוכחי של האדם ביחס לנקודת המוצא 1. בני אדם יכולים לעשות אינטגרציה נתיב מבוסס אך ורק על 2-3 חזותי, שמיעתי 4, או רמזים אינרציה 5. עם זאת, עם רמזים רבים בהווה, רמזים אינרציה - kinaesthetic במיוחד - נראה לשלוט 6-7. בהיעדר חזון, בני אדם נוטים להפריז בהערכת מרחקים קצרים (פחות מ 5 מ &#39;) וזוויות מפנה (&lt;30 °), אבל אלה כבר לזלזל 5. תנועה במרחב הפיזי ולכן לא נראה להיות מיוצג באופן מדויק על ידי המוח. עבודה נרחבת נעשה על הערכת אינטגרציה נתיב במישור האופקי, אבל מעט מאוד ידוע על תנועה אנכית (ראה 3 לתנועה וירטואלי מחזון בלבד). אחת הסיבות לכך היא כי סימולטורים תנועה מסורתיים יש מגוון קטן של תנועה restricטד בעיקר במישור האופקי. כאן אנו מנצלים את סימולטור תנועה 8-9 עם מגוון גדול של התנועה כדי להעריך האם שילוב נתיב דומה בין מטוסים אופקיים ואנכיים. התרומות היחסיות של אינרציה רמזים חזותיים עבור ניווט נתיב נבדקו גם. 16 צופים ישבה זקופה במושב רכוב על מקורבות של הזרוע שונה KUKA רובוט דמוי אדם. מידע חושי היה לטפל על ידי מתן רמזים חזותיים Motion (אופטי הזרימה, תחום מוגבל כוכב לכל החיים), שיווי המשקל, kinaesthetic (תנועה פסיבית עצמי בעיניים עצומות), או ויזואלית שיווי המשקל, kinaesthetic. מסלולי תנועה בין, מישורים אופקיים sagittal ו חזיתית מורכבת משני אורכי (קטע 1: 0.4 מ &#39;, 2: 1 מ&#39;; ± 0.24 m / s 2 האצת השיא). זווית בין שני פלחי היה או 45 מעלות או 90 מעלות. משקיפים הצביע חזרה מוצאם על ידי הזזת החץ היה על גבי הסמל האישי המוצג screen. משקיפים נטו להמעיט בגודל זווית התנועה במישור האופקי לעומת המטוסים אנכיים. ב המשקיפים המטוס חזיתית נטו יותר להעריך גודל הזווית בזמן שאין הטיה כזו במישור sagittal. לבסוף, צופים הגיב לאט יותר כאשר לענות על סמך המידע שיווי המשקל, kinaesthetic לבד. שילוב נתיב האנושי מבוסס על מידע שיווי המשקל, kinaesthetic לבד ולכן לוקח זמן רב יותר כאשר המידע החזותי קיים. זה מצביע עולה בקנה אחד עם הערכת יתר להמעיט ו 1 זווית עברה דרך של מטוסים אופקי ואנכי בהתאמה, עולה כי ייצוג עצבי של תנועה עצמית בחלל היא לא סימטרית אשר עשוי להתייחס לעובדה כי בני האדם בתנועה ניסיון בעיקר בתוך אופקי למטוס.

Watch this Scientific Journal Video about MPI CyberMotion Simulator: Implementation of a Novel Motion Simulator to Investigate Multisensory Path Integration in Three Dimensions at JoVE.com

MPI CyberMotion Simulator: Implementation of a Novel Motion Simulator to Investigate Multisensory Path Integration in Three Dimensions

הדרך היעילה להשגת תובנות לגבי האופן שבו בני אדם לנווט את עצמם בשלושה ממדים מתואר. השיטה מנצלת את סימולטור תנועה מסוגל לנוע משקיפים בדרכים בלתי ניתנות להשגה על ידי סימולטורים מסורתיים. תוצאות מאשרים כי התנועה במישור האופקי זוכים להערכה, ואילו תנועה אנכית זכה להערכה מופרזת.

MPI Simulator CyberMotion: יישום Simulator תנועה חדשנית לחקר האינטגרציה נתיב רב חושיים בשלושה ממדים

Path integration is a process in which self-motion is integrated over time to obtain an estimate of one's current position relative to a starting point 1. ...

mpi-cybermotion-simulator-implementation-novel-motion-simulator-to

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.5K Views.  Max Planck Institute for Biological Cybernetics. הדרך היעילה להשגת תובנות לגבי האופן שבו בני אדם לנווט את עצמם בשלושה ממדים מתואר. השיטה מנצלת את סימולטור תנועה מסוגל לנוע משקיפים בדרכים בלתי ניתנות להשגה על ידי סימולטורים מסורתיים. תוצאות מאשרים כי התנועה במישור האופקי זוכים להערכה, ואילו תנועה אנכית זכה להע...

Video: MPI CyberMotion Simulator: Implementation of a Novel Motion Simulator to Investigate Multisensory Path Integration in Three Dimensions

Using a Comparative Species Approach to Investigate the Neurobiology of Paternal Responses

A goal of behavioral neuroscience is to identify underlying neurobiological factors that regulate specific behaviors. Using animal models to accomplish this goal, many methodological strategies require invasive techniques to manipulate the intensity of the behavior of interest (e.g., lesion methods, pharmacological manipulations, microdialysis techniques, genetically-engineered animal models). The utilization of a comparative species approach allows researchers to take advantage of naturally occurring differences in response strategies existing in closely related species. In our lab, we use two species of the Peromyscus genus that differ in paternal responses. The male California deer mouse (Peromyscus californicus) exhibits the same parental responses as the female whereas its cousin, the common deer mouse (Peromyscus maniculatus) exhibits virtually no nurturing/parental responses in the presence of pups. Of specific interest in this article is an exploration of the neurobiological factors associated with the affiliative social responses exhibited by the paternal California deer mouse. Because the behavioral neuroscience approach is multifaceted, the following key components of the study will be briefly addressed: the identification of appropriate species for this type of research; data collection for behavioral analysis; preparation and sectioning of the brains; basic steps involved in immunocytochemistry for the quantification of vasopressin-immunoreactivity; the use of neuroimaging software to quantify the brain tissue; the use of a microsequencing video analysis to score behavior and, finally, the appropriate statistical analyses to provide the most informed interpretations of the research findings.

The comparative species approach allows behavioral neuroscientists to explore various neurobiological factors associated with specific behaviors viewed as characteristic of a specific animal model. Taking advantage of naturally occurring differences in behavior between closely related species, this technique doesn&#x2019;t require invasive techniques to manipulate the expression of the behavior.

באמצעות גישה המינים השוואתי לחקירת לנוירוביולוגיה התגובות של אבי האב

A goal of behavioral neuroscience is to identify underlying neurobiological factors that regulate specific behaviors.  Using animal models to accomplish ...

Three Dimensional Vestibular Ocular Reflex Testing Using a Six Degrees of Freedom Motion Platform

The vestibular organ is a sensor that measures angular and linear accelerations with six degrees of freedom (6DF). Complete or partial defects in the vestibular organ results in mild to severe equilibrium problems, such as vertigo, dizziness, oscillopsia, gait unsteadiness nausea and/or vomiting. A good and frequently used measure to quantify gaze stabilization is the gain, which is defined as the magnitude of compensatory eye movements with respect to imposed head movements. To test vestibular function more fully one has to realize that 3D VOR ideally generates compensatory ocular rotations not only with a magnitude (gain) equal and opposite to the head rotation but also about an axis that is co-linear with the head rotation axis (alignment). Abnormal vestibular function thus results in changes in gain and changes in alignment of the 3D VOR response.
Here we describe a method to measure 3D VOR using whole body rotation on a 6DF motion platform. Although the method also allows testing translation VOR responses 1, we limit ourselves to a discussion of the method to measure 3D angular VOR. In addition, we restrict ourselves here to description of data collected in healthy subjects in response to angular sinusoidal and impulse stimulation.
Subjects are sitting upright and receive whole-body small amplitude sinusoidal and constant acceleration impulses. Sinusoidal stimuli (f = 1 Hz, A = 4&deg;) were delivered about the vertical axis and about axes in the horizontal plane varying between roll and pitch at increments of 22.5&deg; in azimuth. Impulses were delivered in yaw, roll and pitch and in the vertical canal planes. Eye movements were measured using the scleral search coil technique 2. Search coil signals were sampled at a frequency of 1 kHz.
The input-output ratio (gain) and misalignment (co-linearity) of the 3D VOR were calculated from the eye coil signals 3.
Gain and co-linearity of 3D VOR depended on the orientation of the stimulus axis. Systematic deviations were found in particular during horizontal axis stimulation. In the light the eye rotation axis was properly aligned with the stimulus axis at orientations 0&deg; and 90&deg; azimuth, but gradually deviated more and more towards 45&deg; azimuth.
The systematic deviations in misalignment for intermediate axes can be explained by a low gain for torsion (X-axis or roll-axis rotation) and a high gain for vertical eye movements (Y-axis or pitch-axis rotation (see Figure 2). Because intermediate axis stimulation leads a compensatory response based on vector summation of the individual eye rotation components, the net response axis will deviate because the gain for X- and Y-axis are different.
In darkness the gain of all eye rotation components had lower values. The result was that the misalignment in darkness and for impulses had different peaks and troughs than in the light: its minimum value was reached for pitch axis stimulation and its maximum for roll axis stimulation.
Case Presentation
Nine subjects participated in the experiment. All subjects gave their informed consent. The experimental procedure was approved by the Medical Ethics Committee of Erasmus University Medical Center and adhered to the Declaration of Helsinki for research involving human subjects.
Six subjects served as controls. Three subjects had a unilateral vestibular impairment due to a vestibular schwannoma. The age of control subjects (six males and three females) ranged from 22 to 55 years. None of the controls had visual or vestibular complaints due to neurological, cardio vascular and ophthalmic disorders.
The age of the patients with schwannoma varied between 44 and 64 years (two males and one female). All schwannoma subjects were under medical surveillance and/or had received treatment by a multidisciplinary team consisting of an othorhinolaryngologist and a neurosurgeon of the Erasmus University Medical Center. Tested patients all had a right side vestibular schwannoma and underwent a wait and watch policy (Table 1; subjects N1-N3) after being diagnosed with vestibular schwannoma. Their tumors had been stabile for over 8-10 years on magnetic resonance imaging.

A method is described to measure three-dimensional vestibulo ocular reflexes (3D VOR) in humans using a six degrees of freedom (6DF) motion simulator. The gain and misalignment of the 3D angular VOR provide a direct measure of the quality of vestibular function. Representative data on healthy subjects are provided

שלוש בדיקות שיווי משקל ממדית Ocular Reflex שימוש בשש דרגות חופש תנועה של פלטפורמה

The vestibular organ is a sensor that measures angular and linear accelerations with six degrees of freedom (6DF). Complete or partial defects in the ...

An Injury Paradigm to Investigate Central Nervous System Repair in Drosophila

An experimental method has been developed to investigate the cellular responses to central nervous system (CNS) injury using the fruit-fly Drosophila. Understanding repair and regeneration in animals is a key question in biology. The damaged human CNS does not regenerate, and understanding how to promote the regeneration is one of main goals of medical neuroscience. The powerful genetic toolkit of Drosophila can be used to tackle the problem of CNS regeneration.
A lesion to the CNS ventral nerve cord (VNC, equivalent to the vertebrate spinal cord) is applied manually with a tungsten needle. The VNC can subsequently be filmed in time-lapse using laser scanning confocal microscopy for up to 24 hr to follow the development of the lesion over time. Alternatively, it can be cultured, then fixed and stained using immunofluorescence to visualize neuron and glial cells with confocal microscopy. Using appropriate markers, changes in cell morphology and cell state as a result of injury can be visualized. With ImageJ and purposely developed plug-ins, quantitative and statistical analyses can be carried out to measure changes in wound size over time and the effects of injury in cell proliferation and cell death. These methods allow the analysis of large sample sizes. They can be combined with the powerful genetics of Drosophila to investigate the molecular mechanisms underlying CNS regeneration and repair.

An Injury Paradigm to Investigate Central Nervous System Repair in Drosophila

An injury paradigm using the Drosophila larval ventral nerve cord to investigate central nervous system regeneration and repair is described. Stabbing followed by laser scanning confocal microscopy in time-lapse and fixed specimens, combined with quantitative analysis with purposefully developed software and genetics, are used to investigate the molecular mechanisms of CNS regeneration and repair.

פרדיגמה פגיעה לחקור תיקון של מערכת עצבים מרכזי ב<em&gt; דרוזופילה</em

An experimental method has been developed to investigate the cellular responses to central nervous system (CNS) injury using the fruit-fly Drosophila. ...

Fast Micro-iontophoresis of Glutamate and GABA: A Useful Tool to Investigate Synaptic Integration

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of the dendritic tree, which eventually leads to neuronal output of action potentials at the axon. The influence of diverse spatial and temporal parameters of specific synaptic input on neuronal output is currently under investigation, e.g. the distance-dependent attenuation of dendritic inputs, the location-dependent interaction of spatially segregated inputs, the influence of GABAergig inhibition on excitatory integration, linear and non-linear integration modes, and many more.
With fast micro-iontophoresis of glutamate and GABA it is possible to precisely investigate the spatial and temporal integration of glutamatergic excitation and GABAergic inhibition. Critical technical requirements are either a triggered fluorescent lamp, light-emitting diode (LED), or a two-photon scanning microscope to visualize dendritic branches without introducing significant photo-damage of the tissue. Furthermore, it is very important to have a micro-iontophoresis amplifier that allows for fast capacitance compensation of high resistance pipettes. Another crucial point is that no transmitter is involuntarily released by the pipette during the experiment.
Once established, this technique will give reliable and reproducible signals with a high neurotransmitter and location specificity. Compared to glutamate and GABA uncaging, fast iontophoresis allows using both transmitters at the same time but at very distant locations without limitation to the field of view. There are also advantages compared to focal electrical stimulation of axons: with micro-iontophoresis the location of the input site is definitely known and it is sure that only the neurotransmitter of interest is released. However it has to be considered that with micro-iontophoresis only the postsynapse is activated and presynaptic aspects of neurotransmitter release are not resolved. In this article we demonstrate how to set up micro-iontophoresis in brain slice experiments.

In this article we introduce fast micro-iontophoresis of neurotransmitters as a technique to investigate integration of postsynaptic signals with high spatial and temporal precision.

מיקרו-Iontophoresis מהיר של גלוטמט וגאבא: כלי שימושי לחקירת האינטגרציה סינפטית

One of the fundamental interests in neuroscience is to understand the integration of excitatory and inhibitory inputs along the very complex structure of ...

Stab Wound Injury of the Zebrafish Adult Telencephalon: A Method to Investigate Vertebrate Brain Neurogenesis and Regeneration

Adult zebrafish have an amazing capacity to regenerate their central nervous system after injury. To investigate the cellular response and the molecular mechanisms involved in zebrafish adult central nervous system (CNS) regeneration and repair, we developed a zebrafish model of adult telencephalic injury.
In this approach, we manually generate an injury by pushing an insulin syringe needle into the zebrafish adult telencephalon. At different post injury days, fish are sacrificed, their brains are dissected out and stained by immunohistochemistry and/or in situ hybridization (ISH) with appropriate markers to observe cell proliferation, gliogenesis, and neurogenesis. The contralateral unlesioned hemisphere serves as an internal control. This method combined for example with RNA deep sequencing can help to screen for new genes with a role in zebrafish adult telencephalon neurogenesis, regeneration, and repair.

To shed light on the cellular and molecular mechanisms of zebrafish adult neurogenesis and regeneration, we developed a protocol for invasive surgery causing mechanical injuries in the zebrafish adult telencephalon and subsequent monitoring of changes in the stabbed hemisphere by immunohistochemistry or in situ hybridization.

פציעה דקירת פצע של דג הזברה telencephalon מבוגרים: שיטה לחקר המוח של בעלי החוליות Neurogenesis והתחדשות

Adult zebrafish have an amazing capacity to regenerate their central nervous system after injury. To investigate the cellular response and the molecular ...

Protocol for Three-dimensional Confocal Morphometric Analysis of Astrocytes

As glial cells in the brain, astrocytes have diverse functional roles in the central nervous system. In the presence of harmful stimuli, astrocytes modify their functional and structural properties, a condition called reactive astrogliosis. Here, a protocol for assessment of the morphological properties of astrocytes is presented. This protocol includes quantification of 12 different parameters i.e. the surface area and volume of the tissue covered by an astrocyte (astrocyte territory), the entire astrocyte including branches, cell body, and nucleus, as well as total length and number of branches, the intensity of fluorescence immunoreactivity of antibodies used for astrocyte detection, and astrocyte density (number/1,000 &#181;m2). For this purpose three-dimensional (3D) confocal microscopic images were created, and 3D image analysis software such as Volocity 6.3 was used for measurements. Rat brain tissue exposed to amyloid beta1-40 (A&#946;1-40) with or without a therapeutic&#160;intervention was used to present the method. This protocol can also be used for 3D morphometric analysis of other cells from either in vivo or in vitro conditions.

Astrocytes in the CNS change their functional and structural properties in response to harmful stimuli. This report presents a protocol for assessment of three-dimensional astrocyte morphology in diseased conditions or after therapeutic interventions.

פרוטוקול לConfocal ניתוח morphometric תלת ממדי של האסטרוציטים

As glial cells in the brain, astrocytes have diverse functional roles in the central nervous system. In the presence of harmful stimuli, astrocytes modify ...

Foraging Path-length Protocol for Drosophila melanogaster Larvae

The Drosophila melanogaster larval path-length phenotype is an established measure used to study the genetic and environmental contributions to behavioral variation. The larval path-length assay was developed to measure individual differences in foraging behavior that were later linked to the foraging gene. Larval path-length is an easily scored trait that facilitates the collection of large sample sizes, at minimal cost, for genetic screens. Here we provide a detailed description of the current protocol for the larval path-length assay first used by Sokolowski. The protocol details how to reproducibly handle test animals, perform the behavioral assay and analyze the data. An example of how the assay can be used to measure behavioral plasticity in response to environmental change, by manipulating feeding environment prior to performing the assay, is also provided. Finally, appropriate test design as well as environmental factors that can modify larval path-length such as food quality, developmental age and day effects are discussed.

Foraging Path-length Protocol for Drosophila melanogaster Larvae

We provide a detailed protocol for a Drosophila melanogaster foraging path-length assay. We discuss the preparation and handling of test animals, how to perform the assay and analyze the data.

פרוטוקול נתיב באורך שארגן לעצמו<em&gt; תסיסנית</em&gt; זחלים

The Drosophila melanogaster larval path-length phenotype is an established measure used to study the genetic and environmental contributions to behavioral ...

A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees (Bombus terrestris)

Generalist pollinators like the buff-tailed bumble bee, Bombus terrestris, encounter both nutrients and toxins in the floral nectar they collect from flowering plants. Only a few studies have described the gustatory responses of bees toward toxins in food, and these experiments have mainly used the proboscis extension response on restrained honey bees. Here, a new behavioral assay is presented for measuring the feeding responses of freely-moving, individual worker bumble bees to nutrients and toxins. This assay measures the amount of solution ingested by each bumble bee and identifies how tastants in food influence the microstructure of the feeding behavior.
The solutions are presented in a microcapillary tube to individual bumble bees that have been previously starved for 2-4 hr. The behavior is captured on digital video. The fine structure of the feeding behavior is analyzed by continuously scoring the position of the proboscis (mouthparts) from video recordings using event logging software. The position of the proboscis is defined by three different behavioral categories: (1) proboscis is extended and in contact with the solution, (2) proboscis is extended but not in contact with the solution and (3) proboscis is stowed under the head. Furthermore the speed of the proboscis retracting away from the solution is also estimated.
In the present assay the volume of solution consumed, the number of feeding bouts, the duration of the feeding bouts and the speed of the proboscis retraction after the first contact is used to evaluate the phagostimulatory or the deterrent activity of the compounds tested.
This new taste assay will allow researchers to measure how compounds found in nectar influence the feeding behavior of bees and will also be useful to pollination biologists, toxicologists and neuroethologists studying the bumble bee&#39;s taste system.

A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees Bombus terrestris

A novel behavioral assay is described for investigating the short term gustatory responses of the mouthparts of freely-moving bumble bees (Bombus terrestris) toward nutrients and toxins in solution.

Assay רומן ההתנהגות לחקור תגובות Gustatory של הפרט, חופשי-נע דבורים Bumble (<em&gt; בומבוס האדמה</em&gt;)

Generalist pollinators like the buff-tailed bumble bee, Bombus terrestris, encounter both nutrients and toxins in the floral nectar they collect from ...

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

Chronic Traumatic Encephalopathy (CTE) is an established neurodegenerative disease that is closely associated with exposure to repetitive mild Traumatic Brain Injury (mTBI). The mechanisms responsible for its complex pathological changes remain largely elusive, despite a recent consensus to define the neuropathological criteria. Here, we describe a novel method to develop a model of CTE in Drosophila melanogaster&#160;(Drosophila&#160;)&#160;in an attempt to identify the key genes and pathways that lead to the characteristic hyperphosphorylated tau accumulation and neuronal death in the brain. Adjustable-strength impacts to inflict mild closed injury are delivered directly to the fly head, subjecting the head to rapid acceleration and deceleration. Our method eliminates the potential problems inherent with other Drosophila mTBI models (e.g.,animal death might be induced by damage to other parts of the body or to internal organs). The less labor- and cost-intensive animal care, short life span, and extensive genetic tools make the fruit fly ideal to study CTE pathogenesis and make it possible to perform large-scale, genome-wide forward genetic and pharmacological screens. We anticipate that the ongoing characterization of the model will generate important mechanistic insights on disease prevention and therapeutic approaches.

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

Here, we describe a new approach to inflict closed-head traumatic brain injury in Drosophila melanogaster. Our method has the advantage of directly delivering repetitive impacts with adjustable strength to the head alone. Further exploration of the invertebrate system will help to illuminate the pathogenesis of chronic traumatic encephalopathy.

שיטה חדשנית מודל אנצפלופתיה כרונית טראומטית ב<em&gt; תסיסנית</em

Chronic Traumatic Encephalopathy (CTE) is an established neurodegenerative disease that is closely associated with exposure to repetitive mild Traumatic ...

Assay Development for High Content Quantification of Sod1 Mutant Protein Aggregate Formation in Living Cells

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease that can be caused by inherited mutations in the gene encoding copper-zinc superoxide dismutase 1 (SOD1). The structural instability of SOD1 and the detection of SOD1-positive inclusions in familial-ALS patients supports a potential causal role for misfolded and/or aggregated SOD1 in ALS pathology. In this study, we describe the development of a cell-based assay designed to quantify the dynamics of SOD1 aggregation in living cells by high content screening approaches. Using lentiviral vectors, we generated stable cell lines expressing wild-type and mutant A4V SOD1 tagged with yellow fluorescent protein and found that both proteins were expressed in the cytosol without any sign of aggregation. Interestingly, only SOD1 A4V stably expressed in HEK-293, but not in U2OS or SH-SY5Y cell lines, formed aggregates upon proteasome inhibitor treatment. We show that it is possible to quantify aggregation based on dose-response analysis of various proteasome inhibitors, and to track aggregate-formation kinetics by time-lapse microscopy. Our approach introduces the possibility of quantifying the effect of ALS mutations on the role of SOD1 in aggregate formation as well as screening for small molecules that prevent SOD1 A4V aggregation.

We describe a method to quantify the aggregation of misfolded proteins. Our protocol details lentiviral induced stable cell line generation, automated confocal imaging, and image analysis of protein aggregates. As an illustrative application, we studied the effect of small molecules in promoting SOD1 aggregation in a time- and dose-dependent manner.

פיתוח assay על כימות תוכן גבוהה של היווצרות צבירה של מוטציה בחלבון Sod1 בתאים חיים

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease that can be caused by inherited mutations in the gene encoding copper-zinc ...