עבודה זו מומנה על ידי מענק NIH 1R03AI090465.

1. קבלת נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתוני מסלול ניתן לאסוף ביחידות כף יד GPS, יישומי מעקב GPS מופעלים טלפון חכמים, כמו גם A-GPS (GPS סייע) התקנים כגון זה של מועסקים במחקר שלנו, מכשיר גשש ילד מסחרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתוני מסלול בדרך כלל נשמרו במונחים של זמן רשום בקווי רוחב, אורך ורוחב. מרווח זמן רצוי שמבוסס על צרכי יישום. לעתים קרובות המרווח השכיח ביותר הוא רצוי ללימודי פעילות שטח בזמן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להמיר את הנתונים לערכים המופרדים באמצעות פסיקים, או. קבצי CSV עם עמודות נפרדות לid שיא, קו רוחב, קו אורך, וזמן, בהתאמה. לאחר מכן להמיר את הקבצים. Csv למערכות מידע גיאוגרפיים נפוץ בשימוש בפורמט קובץ (GIS) (כלומר ESRI shapefile 8). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען בshapefile הפוליגונים בנייה ועוד לגבולו של אזור המחקר עם מנתח המסלול. הגדרה &quot;החול&quot; של הבניינים כראוי ל3D דיפסוק ולהגדיר את &quot;חול&quot; ואת &quot;שקיפות&quot; של שכבת הגבול מתאים להצגת קוביית מרחב ובזמן 6, 9 עם x, y מייצגים ממדי מרחב וממד הזמן z מייצג. </li></ol> 2. טרום עיבוד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שתי אפשרויות עומד לרשות את נתוני מסלול הגלם הרועשים מראש העיבוד. אחד יכול לבחור מתוך רשימה הנפתחת של התפריט מראש העיבוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם &#39;אינטראקטיב&#39; נבחר, הקרנת 2D של מסלול 3D נוצרה עבור צפייה ובחירה קלות. לתפעל את תצוגת 3D לבחון את מסלול הגלם במרחב ובזמן. לזהות טעויות בנתונים המבוססים על הצורה, מהירות ו / או הטופולוגיה של מסלול מגזרים. בדרך כלל נקודות במסלול (קודקודים) עם מהירות גבוהה מציאותית או שינוי כיוון פתאומי מסמנות שגיאות. בחר ולהרחיק אותם מהמסלולים המקוריים. לבחור ולהסירם מכל מסלול 3D או 2D הקרנתו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקבץ של נקודות במסלול עם הקוצים shaPES (איור 1) במרחב ובזמן ארוך באופן זמני מסמן שגיאות שנגרמות ככל הנראה על ידי רוב המקומות מקורים שבו אות GPS חלשה. אם קבוצה של נקודות אלה נבחרה, התכנית יכולה לחשב את centroid החלל ובזמן של נקודות הנבחרות ולהתאים את המסלול לעבור centroid. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחלופין, אם &quot;אוטומטי&quot; נבחר מהתפריט מראש העיבוד, להגדיר את הקלט ומיקומי פלט כמו גם פרמטרים אמפיריים הקובעים את המהירות הגבוהה והחריגה מפנה פתאומי של נקודות. חיפושי התכנית באמצעות נתוני המסלול הטעונים ופועל באופן אוטומטי בהתבסס על אלגוריתם המחקה את גישת זיהוי שגיאות החזותית. </li></ol> 3. פילוח מסלול ואפיון שטח פעילות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פילוח מסלול דורש שכבת הבניין, כדי להבטיח את קובץ צורת הבניין הוא טעון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על כלי הפילוח בסרגל הכלים כדי להפעיל את הפונקציה.הגדר את הקלט והפלט ואתר את קובץ צורת הבניין כרובד ההתייחסות. השתמש בשמות הבנייה לתייג את המסלול המפולח. האלגוריתם מזהה קטעי מקורים על פי קריטריונים שנקבעו כברירת מחדל או כמו מהירות, משך, וכו &#39;של נקודות במסלול, כמו גם את הטופולוגיה המרחבית ביחס למבנים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על כלי תמצות מרחב הפעילות לטעינה במסלולים מפולחים ולחשב תכונות סיכום נבחרות לאפיין מרחב פעילותו של אחד, כגון רדיוס סך פעילות, רדיוס בפרק זמן מסוים, יחס בין סך כל הזמן בילה בבית לעומת בחוץ, וכן הלאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> את התכונות ניתן לייצא לגיליון אלקטרוני לשימושי דוגמנות כמותיים. </li></ol> 4. מיפוי שטח צפיפות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משטח צפיפות מציג את הצפיפות של פעילות במרחב עם ממד הזמן התמוטטה. שלוש אפשרויות זמינות ברשימה הנפתחת של תפריט מיפוי שטח הצפיפות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם האפשרות &#39;צפיפות נקודת המסלול&#39; נבחרה, מלא את תיבת השיח עם קלט ופלט מידע ולבחור להציג באו 3D או 2D. כל קודקודים מנתוני המסלול משמשים לחישוב צפיפות ליבה של נקודות. איור 2 מראה משטח צפיפות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם &#39;צפיפות נתיב מסלול &quot;מסומנת, אלגוריתם מחשב ומציג את הצפיפות של שבילים בודדים נסעו (איור 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם האפשרות &#39;צפיפות נקודת העניין שנדגמו&#39; נבחרה, האלגוריתם מחדש את נתוני דגימות התלולות המסלול באמצעות מרווח זמן מוגדר ומפות הצפיפות של נקודות בצורה שווה בזמן. אפשרות זו מיועדת להתקני מעקב שאוספים נקודתי מעקב במרווחי זמן סדירים בשל רגישות שונה של המכשירים בתנאים פיסיים שונים או מסלולים מפולחים. איור 4 מראה את משטחי צפיפות 2D and 3D של מסלולים מפולחים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם &#39;התמקדות זמנית &quot;נבחר עבורניו יורק מהאפשרויות הנ&quot;ל, תוך התמקדות 10 זמניים ניתן לבצע כדי לבחון את דפוסי פעילות בתקופות זמן שונות. לדוגמה, צפיפות משטחי פעילות בזמנים שונים ביום עשויים להיות דמיינו לזיהוי קל של נקודות חמות על פני זמן (איור 5). </li></ol> 5. הערכה וטיוח נפח נפח צפיפות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הדמית נפח צפיפות משתמשת ברעיון של קוביית מרחב ובזמן כמו בהדמיה של מסלולים. הליבה של הדמיה כזו היא החלוקה של שטח ל11 voxels. הגישה שלנו להמחשת נפח הצפיפות הראשונה מעריכה נפח צפיפות בvoxels הבודד על ידי ספירת מספר מסלולי שטח בזמן שמצטלב עם voxels. אפשר ללחוץ על &#39;חישוב נפח צפיפות &quot;תחת תפריט הדמית נפח הצפיפות לצעד זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אותם השלוש אפשרויות זמינות להדמית נפח צפיפות כלהדמית משטח צפיפות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> &quot;טיוח עצמה &#39;לחץ על הבא כדי להפעיל את ממשק הדמית נפח 3D טיוח נפח אינטרקטיווי 12. על ידי הגדרת מספר החטיבות לאורך כל ציר, ניתן לבחון אשכולות בקני מידה שונים. Z-גורם משמש להגדרת ההגזמה האנכית להדמיה טובה יותר. שכבת התייחסות כגון בניינים יכולה להיות טעונה כדי לסייע להדמיה גם כן. התוצאות של טיוח נפח יכולות להיות מותאמות באופן אינטרקטיווי על ידי המניפולציה של פונקציית ההעברה, השולטת במיפוי מצפיפות לצבע. (איור 6). </li></ol> 6. ניתוחים אחרים גישוש נתונים (EDA) ופריטים חזותיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נוהל קיים כדי ליצור סדרת אנימציה שיוצגה ב-Google Earth. תחת &#39;אחר&#39;, לחץ על &#39;יצוא לKML לEDA&#39; לגשת להליך זה. זה יוצר 13 קובץ kml שנפתח ב-Google Earth לאנימציה אינטראקטיבית של המסלול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפשר לעקוב אחר מסלולו לtraveאני בסביבה בזמן על ידי גלילה לאורך ציר הזמן ב-Google Earth. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הליך זמין לדמיין קשרים בין מקומות של עניין באמצעות &#39;ניתוח חיבור&#39;. לדוגמה, קשרים בין בניינים שונים בקמפוס אוניברסיטה, נגזרים מנתונים מפולחים תלולים מסלול שנאספו על ידי תלמידים (איור 7). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בהתבסס על קשרים נגזרים, נקודות חמות, כגון הבניינים האלה עם התנועה ורכזות המחברות את המקומות בעלי התעבורה הגדולים ביותר יכולים להיות מזוהים היוצאת או הנכנסת ביותר. </li></ol>

<ol>
	<li>Stoddard, S. T., Morrison, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+human+movement+in+the+transmission+of+vector-borne+pathogens.">The role of human movement in the transmission of vector-borne pathogens.</a> PLoS Negl. Trop. Dis. 3 (7), e10 (2009).</li><li>Morens, D. M., Folkers, G. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+challenge+of+emerging+and+re-emerging+infectious+diseases.">The challenge of emerging and re-emerging infectious diseases.</a> Nature. 430, 242-249 (2004).</li><li>Viboud, C., Bjornstad, O. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchrony,+waves,+and+spatial+hierarchies+in+the+spread+of+influenza.">Synchrony, waves, and spatial hierarchies in the spread of influenza.</a> Science. 312, 447-451 (2006).</li><li>Shoval, N., Isaacson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Application+of+tracking+technologies+to+the+study+of+pedestrian+spatial+behaviour.">The Application of tracking technologies to the study of pedestrian spatial behaviour.</a> The Professional Geographer. 58 (2), 172-183 (2006).</li><li>Yu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatio-temporal+GIS+design+for+exploring+interactions+of+human+activities.">Spatio-temporal GIS design for exploring interactions of human activities.</a> Cartography and Geographic Information Science. 33 (1), 3-19 (2006).</li><li>Kwan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactive+geovisualization+of+activity-travel+patterns+using+three-dimensional+geographical+information+systems:+a+methodological+exploration+with+a+large+data+set.">Interactive geovisualization of activity-travel patterns using three-dimensional geographical information systems: a methodological exploration with a large data set.</a> Transportation Research Part C. 8, 185-203 (2000).</li><li>Dem&#353;ar, U., Virrantaus, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Space-time+density+of+trajectories:+exploring+spatio-temporal+patterns+in+movement+data.">Space-time density of trajectories: exploring spatio-temporal patterns in movement data.</a> International Journal of Geographical Information Science. 24 (10), 1527-1542 (2010).</li><li>Kraak, M., Koussoulakous, A., Fisher, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A visualization environment for the space-time cube. , 189-200 (2004).</li><li>MacEachren, A. M., Polsky, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizing+spatial+relationships+among+health,+environmental,+and+demographic+statistics:+interface+design+issues.">Visualizing spatial relationships among health, environmental, and demographic statistics: interface design issues.</a> , 880-887 (1997).</li><li>Levory, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Display+of+surfaces+from+volume+data.">Display of surfaces from volume data.</a> IEEE Computer Graphics and Application. 8 (5), 29-37 (1998).</li><li>Drebin, R. A., Carpenter, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volume+Rendering.">Volume Rendering.</a> Computer Graphics. , (1998).</li><li>Lee, W., Krumm, J., Zheng, Y., Zhou, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trajectory+preprocessing.">Trajectory preprocessing.</a> Computing with Spatial Trajectories. , 3-34 (2011).</li><li>Han, B., Comaniciu, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+kernel+density+approximation+and+its+application+to+real-time+visual+tracking.">Sequential kernel density approximation and its application to real-time visual tracking.</a> IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. , (2007).</li></ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

אנחנו השתמשנו מנגנון תוספת של ArcGIS לפתח ממשק. כל הפעולות האינטראקטיביות יושמו באמצעות C + +. כל העיבוד האוטומטי ופונקציות ניתוח פותחו באמצעות פייתון. נתוני AGPS, או נתונים שנאספו על ידי GPS להולכי רגל מציג אתגר ייחודי בpreprocessing כשגיאות י...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם המגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגים </td><td> תגובות (אופציונלי) </td></tr><tr><td> WorldTracker GPRS </td><td> מעקב העולמי </td><td></td><td></td></tr><tr><td> מחשב אישי להפעלת הניתוח </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> ArcGIS תוכנה </td><td> ESRI </td><td></td><td></td></tr><tr><td> הארכת המסלול Analyzer </td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

trajectory data analyses for pedestrian space-time activity study

היא מוכרת היטב כי תנועה אנושית בממדי המרחב וזמן יש לו השפעה ישירה על מחל הילוכי 1-3. מחלה זיהומית בדרך כלל מתפשטת באמצעות מגע בין אנשים שנדבקו ורגישים בחללי הפעילות החופפות שלהם. לכן, מידע יומי על ניידות פעילות יכול לשמש כאינדיקציה למדידת חשיפות לגורמי סיכון של זיהום. עם זאת, קושי גדול ולכן הסיבה למיעוט מחקרים של התפשטות מחלות מידבקות בקנה מידת מייקרו נובע מהמחסור בנתוני ניידות בודדים מפורטים. קודם לכן בתחום התחבורה ונתוני תיירות מחקר מפורטים חלל וזמן פעילות הסתמכו לעתים קרובות בטכניקת יומן מרחב זמן, המחייב נושאים פעילים לתעד את פעילותם בזמן ובמרחב. זה מאוד תובעני עבור המשתתפים ושיתוף הפעולה מצד המשתתפים מאוד משפיע על איכות הנתונים 4. מודרניטכנולוגיות כגון תקשורת סלולרית וה-GPS היו מתאפשרות איסוף האוטומטי של נתוני מסלול. הנתונים שנאספו, לעומת זאת, אינם אידיאליים עבור דוגמנות פעילויות שטח בזמן אדם, מוגבלת על ידי בדיוק של מכשירים קיימים. אין גם כלי זמין לעיבוד יעיל של הנתונים למחקר התנהגות אנושית. אנו מציגים כאן חבילה של שיטות וממשק משולב ArcGIS שולחן עבודה מבוסס חזותי לניתוחים מראש העיבוד וחלל ובזמן של נתונים תלולים מסלול. אנו מספקים דוגמאות כיצד ניתן להשתמש בעיבוד כזה למודל פעילות אנושית בחלל זמן, במיוחד עם נתוני מסלול להולכי רגל עשירים בשגיאה, שיכול להיות שימושי במחקרי בריאות הציבור כגון דוגמנות העברת מחלה מדבקת. ההליך הציג כולל, פילוח מראש עיבוד מסלול, אפיון מרחב פעילות, להערכת צפיפות והדמיה, וכמה שיטות ניתוח גישוש אחרות. טרום processinגר הוא ניקוי נתונים תלולים מסלול גלם רועשים. אנחנו מציגים את ממשק אינטרקטיווי חזותי מראש עיבוד, כמו גם מודול אוטומטי. פילוח המסלול 5 כולל זיהוי של חלקים פנימיים וחיצוניים ממסלולים מראש מעובדי חלל והזמן. שוב, גם פילוח ויזואלי אינטרקטיווי ופילוח אוטומטי נתמכים. מסלולים מפולחים חלל והזמן נותחו לאחר מכן לגזור מאפיינים של מרחב פעילותו שלו, כגון הערכת פעילות רדיוס וכו צפיפות והדמיה המשמשים לבדיקת כמות גדולה של נתונים תלולים מסלול לדגם כתמים ואינטראקציות חמים. אנו להפגין גם את מיפוי צפיפות משטחת 6 וטיוח נפח צפיפות 7. אנו גם כמה ניתוחי נתוני גישוש אחרים (EDA) וכלים חזותיים, כגון תמיכה ב-Google Earth אנימציה וניתוח חיבור. החבילה של אנליטית, כמו גם שיטות חזותיות שהוצגו במאמר זה יכול להיות מיושם על כל נתונים למסלול שלמחקרי פעילות הקצב זמן.

נתונים נאספו על ידי מסלול התנדבות סטודנטים לתואר ראשונים מאוניברסיטת קין (ניו ג&#39;רזי, ארה&quot;ב) באביב 2010. המטרה הייתה ללמוד דפוסי פעילות של תלמידים שתפסו שפעת (שאובחן על ידי רופא או עצמי אובחן-) בהשוואה לאלו שלא. כדי להמחיש את השיטות והנהלים שהוצגו במאמר זה לקחנו את המ?...

Watch this Scientific Journal Video about Trajectory Data Analyses for Pedestrian Space-time Activity Study at JoVE.com

Trajectory Data Analyses for Pedestrian Space-time Activity Study

חבילה של שיטות עיבוד חלל ובזמן מוצגת לניתוח נתונים תלולים מסלול אנושיים, כמו שנאסף באמצעות מכשיר GPS, לצורך פעילות הולכי רגל דוגמנות חלל וזמן.

ניתוח נתונים תלולים מסלול לחקר חלל פעילות הולכי רגל בזמן

It is well recognized that human movement in the  spatial and temporal dimensions has direct influence on disease transmission1-3.  An infectious disease ...

trajectory-data-analyses-for-pedestrian-space-time-activity-study

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Civil Engineering

Biology

Unit 1

Global Positioning System (GPS)

SCIENTISTS IN ACTION

13.4K Views.  Kean University. חבילה של שיטות עיבוד חלל ובזמן מוצגת לניתוח נתונים תלולים מסלול אנושיים, כמו שנאסף באמצעות מכשיר GPS, לצורך פעילות הולכי רגל דוגמנות חלל וזמן.

Video: Trajectory Data Analyses for Pedestrian Space-time Activity Study

Testing Visual Sensitivity to the Speed and Direction of Motion in Lizards

Testing visual sensitivity in any species provides basic information regarding behaviour, evolution, and ecology. However, testing specific features of the visual system provide more empirical evidence for functional applications. Investigation into the sensory system provides information about the sensory capacity, learning and memory ability, and establishes known baseline behaviour in which to gauge deviations (Burghardt, 1977). However, unlike mammalian or avian systems, testing for learning and memory in a reptile species is difficult. Furthermore, using an operant paradigm as a psychophysical measure of sensory ability is likewise as difficult. Historically, reptilian species have responded poorly to conditioning trials because of issues related to motivation, physiology, metabolism, and basic biological characteristics. Here, I demonstrate an operant paradigm used a novel model lizard species, the Jacky dragon (Amphibolurus muricatus) and describe how to test peripheral sensitivity to salient speed and motion characteristics. This method uses an innovative approach to assessing learning and sensory capacity in lizards. I employ the use of random-dot kinematograms (RDKs) to measure sensitivity to speed, and manipulate the level of signal strength by changing the proportion of dots moving in a coherent direction. RDKs do not represent a biologically meaningful stimulus, engages the visual system, and is a classic psychophysical tool used to measure sensitivity in humans and other animals. Here, RDKs are displayed to lizards using three video playback systems. Lizards are to select the direction (left or right) in which they perceive dots to be moving. Selection of the appropriate direction is reinforced by biologically important prey stimuli, simulated by computer-animated invertebrates.

Testing visual sensitivity in lizards using an operant conditioning paradigm that employs video playback of random-dot kinematograms and computer-generated invertebrates.

בדיקת רגישות חזותית על מהירות ועל כיוון התנועה של לטאות

Testing visual sensitivity in any species provides basic information regarding behaviour, evolution, and ecology. However, testing specific features of ...

Computer-Generated Animal Model Stimuli

Communication between animals is diverse and complex. Animals may communicate using auditory, seismic, chemosensory, electrical, or visual signals. In particular, understanding the constraints on visual signal design for communication has been of great interest. Traditional methods for investigating animal interactions have used basic observational techniques, staged encounters, or physical manipulation of morphology. Less intrusive methods have tried to simulate conspecifics using crude playback tools, such as mirrors, still images, or models. As technology has become more advanced, video playback has emerged as another tool in which to examine visual communication (Rosenthal, 2000). However, to move one step further, the application of computer-animation now allows researchers to specifically isolate critical components necessary to elicit social responses from conspecifics, and manipulate these features to control interactions. Here, I provide detail on how to create an animation using the Jacky dragon as a model, but this process may be adaptable for other species. In building the animation, I elected to use Lightwave  3D to alter object morphology, add texture, install bones, and provide comparable weight shading that prevents exaggerated movement. The animation is then matched to select motor patterns to replicate critical movement features. Finally, the sequence must rendered into an individual clip for presentation. Although there are other adaptable techniques, this particular method had been demonstrated to be effective in eliciting both conspicuous and social responses in staged interactions.

Computer-generated stimuli using the Jacky dragon as a model.

מחשב שנוצר מודל החיה גירויים

Communication between animals is diverse and complex. Animals may communicate using auditory, seismic, chemosensory, electrical, or visual signals. In ...

Bioelectric Analyses of an Osseointegrated Intelligent Implant Design System for Amputees

The projected number of American amputees is expected to rise to 3.6 million by 2050.  Many of these individuals depend on artificial limbs to perform routine activities, but prosthetic suspensions using traditional socket technology can prove to be cumbersome and uncomfortable for a person with limb loss.  Moreover, for those with high proximal amputations, limited residual limb length may prevent exoprosthesis attachment all together. Osseointegrated implant technology is a novel operative procedure which allows firm skeletal attachment between the host bone and an implant. Preliminary results in European amputees with osseointegrated implants have shown improved clinical outcomes by allowing direct transfer of loads to the bone-implant interface.  Despite the apparent advantages of osseointegration over socket technology, the current rehabilitation procedures require long periods of restrictive load bearing prior which may be reduced with expedited skeletal attachment via electrical stimulation.  The goal of the osseointegrated intelligent implant design (OIID) system is to make the implant part of an electrical system to accelerate skeletal attachment and help prevent periprosthetic infection. To determine optimal electrode size and placement, we initiated proof of concept with computational modeling of the electric fields and current densities that arise during electrical stimulation of amputee residual limbs.  In order to provide insure patient safety, subjects with retrospective computed tomography scans were selected and three dimensional reconstructions were created using customized software programs to ensure anatomical accuracy (Seg3D and SCIRun) in an IRB and HIPAA approved study.  These software packages supported the development of patient specific models and allowed for interactive manipulation of electrode position and size. Preliminary results indicate that electric fields and current densities can be generated at the implant interface to achieve the homogenous electric field distributions   required to induce osteoblast migration, enhance skeletal fixation and may help prevent periprosthetic infections.  Based on the electrode configurations experimented with in the model, an external two band configuration will be advocated in the future.

There is a need to develop alternative prosthesis attachment due to limb loss attributed to vascular occlusive diseases and trauma. The goal of the work is to introduce an osseointegrated intelligent implant design system to increase skeletal fixation and reduce periprosthetic infection rates for patients needing osseointegrated technology.

ניתוח Bioelectric של מערכת Osseointegrated שתל Intelligent Design עבור קטועי גפיים

The projected number of American amputees is expected to rise to 3.6 million by 2050.  Many of these individuals depend on artificial limbs to perform ...

Isolation and Purification of Drosophila Peripheral Neurons by Magnetic Bead Sorting

The Drosophila peripheral nervous system (PNS) is a powerful model for investigating the complex processes of neuronal development and dendrite morphogenesis at the functional and molecular levels. To aid in these analyses, we have developed a strategy for the isolation of a subclass of PNS neurons called dendritic arborization (da) neurons that have been widely used for studying dendrite morphogenesis1,2. These neurons are very difficult to isolate as a pure population, due in part to their extremely low occurrence and their difficult-to-reach location below the tough chitinous larval cuticle. Our newly developed method overcomes these challenges, and is based on a fast and specific cell enrichment using antibody-coated magnetic beads. For our magnetic bead sorting studies, we have used age-matched third instar larvae expressing a mouse CD8 tagged GFP fusion protein (UAS-mCD8-GFP)3 under the control of either the class IV dendritic arborization (da) neuron-specific pickpocket (ppk)-GAL4 driver4 or the control of the pan-da neuron-specific GAL421-7 driver5. Although this protocol has been optimized for isolating PNS cells which are attached to the inner wall of the larval cuticle, by varying a few parameters, the same protocol could be used to isolate many different cell types attached to the cuticle at larval or pupal stages of development (e.g. epithelia, muscle, oenocytes etc.), or other cell types from larval organs depending upon the GAL4-specific driver expression pattern. The RNA isolated by this method is of high quality and can be readily used for downstream genomic analyses such as microarray gene expression profiling studies. This approach offers a powerful new tool to perform studies on isolated Drosophila dendritic arborization (da) neurons thereby providing novel insights into the molecular mechanisms underlying dendrite morphogenesis.

Isolation and Purification of Drosophila Peripheral Neurons by Magnetic Bead Sorting

In this video-article we present a method for the isolation and purification of Drosophila peripheral neurons using a fast magnetic bead assisted cell sorting strategy. RNA obtained from the isolated cells can be readily used for downstream applications including microarray analyses.

בידוד טיהור תסיסנית נוירונים היקפיים על ידי מיון ביד מגנטי

The Drosophila peripheral nervous system (PNS) is a powerful model for investigating the complex processes of neuronal development and dendrite ...

Evisceration of Mouse Vitreous and Retina for Proteomic Analyses

While the mouse retina has emerged as an important genetic model for inherited retinal disease, the mouse vitreous remains to be explored. The vitreous is a highly aqueous extracellular matrix overlying the retina where intraocular as well as extraocular proteins accumulate during disease.1-3 Abnormal interactions between vitreous and retina underlie several diseases such as retinal detachment, proliferative diabetic retinopathy, uveitis, and proliferative vitreoretinopathy.1,4 The relative mouse vitreous volume is significantly smaller than the human vitreous (Figure 1), since the mouse lens occupies nearly 75% of its eye.5 This has made biochemical studies of mouse vitreous challenging. In this video article, we present a technique to dissect and isolate the mouse vitreous from the retina, which will allow use of transgenic mouse models to more clearly define the role of this extracellular matrix in the development of vitreoretinal diseases.

The dissection technique illustrates evisceration of the vitreous, retina, and lens from the mouse eye, separation by centrifugation, and characterization with protein assays.

הוצאת הקרביים של הזגוגיות עכבר רשתית עבור ניתוח proteomic

While the mouse retina has emerged as an important genetic model for inherited retinal disease, the mouse vitreous remains to be explored. The vitreous is ...

Do-It-Yourself Device for Recovery of Cryopreserved Samples Accidentally Dropped into Cryogenic Storage Tanks

Liquid nitrogen is colorless, odorless, extremely cold (-196 &deg;C) liquid kept under pressure. It is commonly used as a cryogenic fluid for long term storage of biological materials such as blood, cells and tissues 1,2. The cryogenic nature of liquid nitrogen, while ideal for sample preservation, can cause rapid freezing of live tissues on contact - known as 'cryogenic burn'2, which may lead to severe frostbite in persons closely involved in storage and retrieval of samples from Dewars. Additionally, as liquid nitrogen evaporates it reduces the oxygen concentration in the air and might cause asphyxia, especially in confined spaces2.
In laboratories, biological samples are often stored in cryovials or cryoboxes stacked in stainless steel racks within the Dewar tanks1. These storage racks are provided with a long shaft to prevent boxes from slipping out from the racks and into the bottom of Dewars during routine handling. All too often, however, boxes or vials with precious samples slip out and sink to the bottom of liquid nitrogen filled tank. In such cases, samples could be tediously retrieved after transferring the liquid nitrogen into a spare container or discarding it. The boxes and vials can then be relatively safely recovered from emptied Dewar. However, the cryogenic nature of liquid nitrogen and its expansion rate makes sunken sample retrieval hazardous. It is commonly recommended by Safety Offices that sample retrieval be never carried out by a single person. Another alternative is to use commercially available cool grabbers or tongs to pull out the vials3. However, limited visibility within the dark liquid filled Dewars poses a major limitation in their use.
In this article, we describe the construction of a Cryotolerant DIY retrieval device, which makes sample retrieval from Dewar containing cryogenic fluids both safe and easy.

Here we present a low cost, durable cryotolerant device for sample retrieval from Dewar tanks filled with liquid nitrogen. The ease of construction and modular design of the device makes the process of sample retrieval from cryogenic tanks safe and easy.

עשה זאת בעצמך התקן להבראת דוגמאות Cryopreserved בטעות ירד לתוך טנקים אחסון קריוגני

Liquid nitrogen is colorless, odorless, extremely cold (-196 &deg;C) liquid kept under pressure. It is commonly used as a cryogenic fluid for long term ...

Improved Swiss-rolling Technique for Intestinal Tissue Preparation for Immunohistochemical and Immunofluorescent Analyses

Understanding the role of factors that regulate intestinal epithelial homeostasis and response to injury and regeneration is important. The current literature describes several different methodological approaches to obtain images of intestinal tissues for data validation. In this paper, we delineate a common protocol relating to the derivation and processing of mouse intestinal tissues. Proper fixation of intestinal tissues and Swiss-roll techniques that enhance intestinal epithelial morphology are discussed. Postresection processing and reorientation of embedded intestinal tissues are critical in obtaining paraffin-embedded blocks that display intact intestinal structural features after sectioning. The Swiss-rolling technique helps in histological assessment of the complete intestinal or colonic sections examined. An ability to differentiate intestinal structural features can be vital in quantitative measurements of intestinal inflammation and tumorigenesis along the entire length. Finally, paraffin-embedded sections are ideal for robust processing using both immunohistochemical and immunofluorescent detection methods. Nonfluorescent immunohistochemical sections provide a vibrant image of the tissue detailing different cellular structural features but do not provide flexibility for intracellular co-localization experiments. Multiple fluorescent channels can be appropriately utilized with immunofluorescent detection for co-localization experiments, lending support to mechanistic studies.

Accurate identification and location of epithelial cells along the intestinal mucosal lining are essential to define different cell lineages. Proper imaging of intestinal tissues is crucial for identification of protein expression patterns with maximum resolution. This study aims to delineate the optimal methods and conditions for processing mouse intestinal tissues.

טכניקה Swiss-מתגלגל משופר עבור הכנת רקמת המעי עבור immunohistochemical ו ניתוח Immunofluorescent

Understanding the role of factors that regulate intestinal epithelial homeostasis and response to injury and regeneration is important. The current ...

In Vitro SUMOylation Assay to Study SUMO E3 Ligase Activity

Small ubiquitin-like modifier (SUMO) modification is an important post-translational modification (PTM) that mediates signal transduction primarily through modulating protein-protein interactions. Similar to ubiquitin modification, SUMOylation is directed by a sequential enzyme cascade including E1-activating enzyme (SAE1/SAE2), E2-conjugation enzyme (Ubc9), and E3-ligase (i.e., PIAS family, RanBP2, and Pc2). However, different from ubiquitination, an E3 ligase is non-essential for the reaction but does provide precision and efficacy for SUMO conjugation. Proteins modified by SUMOylation can be identified by in vivo assay via immunoprecipitation with substrate-specific antibodies and immunoblotting with SUMO-specific antibodies. However, the demonstration of protein SUMO E3 ligase activity requires in vitro reconstitution of SUMOylation assays using purified enzymes, substrate, and SUMO proteins. Since in the in vitro reactions, usually SAE1/SAE2 and Ubc9, alone are sufficient for SUMO conjugation, enhancement of SUMOylation by a putative E3 ligase is not always easy to detect. Here, we describe a modified in vitro SUMOylation protocol that consistently identifies SUMO modification using an in vitro reconstituted system. A step-by-step protocol to purify catalytically active K-bZIP, a viral SUMO-2/3 E3 ligase, is also presented. The SUMOylation activities of the purified K-bZIP are shown on p53, a well-known target of SUMO. This protocol can not only be employed for elucidating novel SUMO E3 ligases, but also for revealing their SUMO paralog specificity.

In Vitro SUMOylation Assay to Study SUMO E3 Ligase Activity

Unlike ubiquitin ligases, few E3 SUMO ligases have been identified. This modified in vitro SUMOylation protocol is able to identify novel SUMO E3 ligases by an in vitro reconstitution assay.

במבחנה SUMOylation Assay ללמוד סומו E3 ליגאז פעילות

Small ubiquitin-like modifier (SUMO) modification is an important post-translational modification (PTM) that mediates signal transduction primarily ...

Application of Electrophysiology Measurement to Study the Activity of Electro-Neutral Transporters

The transport of ions through cell membranes ensures the fine control of ion content within and outside the cell that is indispensable for cell survival. These transport mechanisms are mediated by the activities of specialized transporter proteins. Specifically,pH dynamics are finely controlled by plasma membrane proton (H+) extrusion systems, such as the Na+/H+ exchanger (NHE) protein family. Despite extensive efforts to study the mechanisms underlying NHE regulation, our current understanding of the biophysical and molecular properties of the NHE family is inadequate because of the limited availability of methods to effectively measure NHE activity. In this manuscript, we used H+-selective electrodes during whole-cell patch clamping recording to measure NHE-induced H+ flux. We proposed this approach to overcome some limitations of typically used methods to measure NHE activity, such as radioactive uptake and fluorescent membrane permeants. Measurement of NHE activity using the described method enables high sensitivity and time resolution and more efficient control of intracellular H+ concentrations. H+-selective electrodes are based on the fact that transporter activity creates an ion gradient in close proximity to the cell membrane. An H+-selective electrode moving up to and away from the cell membrane in a repetitive, oscillatory fashion records a voltage difference that is dependent on H+ flux. While H+-selective electrodes are used to detect H+ flux moving out of the cell, the patch clamp method in the whole-cell configuration is used to control the intracellular ion composition. Moreover, application of the giant patch clamp technique allows modification of the intracellular composition of not only ions but also lipids. The transporter activity of NHE isoform 3 (NHE3) was measured using this technical approach to study the molecular basis of NHE3 regulation by phosphoinositides.

This manuscript describes the applications of proton-selective electrodes and patch clamping methods to measure the activity of proton transport systems. These methods overcome some limitations of techniques commonly used to study proton transport activity, such as moderate sensitivity, time resolution and insufficient intracellular milieu control.

יישום המדידה Electrophysiology ללמוד את הפעילות של מובילי אלקטרו-נייטרלי

The transport of ions through cell membranes ensures the fine control of ion content within and outside the cell that is indispensable for cell survival. ...

Tissue Collection of Bats for -Omics Analyses and Primary Cell Culture

As high-throughput sequencing technologies advance, standardized methods for high quality tissue acquisition and preservation allow for the extension of these methods to non-model organisms. A series of protocols to optimize tissue collection from bats has been developed for a series of high-throughput sequencing approaches. Outlined here are protocols for the capture of bats, desired demographics to be collected for each bat, and optimized methods to minimize stress on a bat during tissue collection. Specifically outlined are methods for collecting and treating tissue to obtain (i) DNA for high molecular weight genomic analyses, (ii) RNA for tissue-specific transcriptomes, and (iii) proteins for proteomic-level analyses. Lastly, also outlined is a method to avoid lethal sampling by creating viable primary cell cultures from wing clips. A central motivation of these methods is to maximize the amount of potential molecular and morphological data for each bat and suggest optimal ways to preserve tissues so they retain their value as new methods develop in the future. This standardization has become particularly important as initiatives to sequence chromosome-level, error-free genomes of species across the world have emerged, in which multiple scientific parties are spearheading the sequencing of different taxonomic groups. The protocols outlined herein define the ideal tissue collection and tissue preservation methods for Bat1K, the consortium that is sequencing the genomes of every species of bat.

This is a protocol for the optimal tissue preparation for genomic, transcriptomic, and proteomic analyses of bats caught in the wild. It includes protocols for bat capture and dissection, tissue preservation, and cell culturing of bat tissue.

אוסף רקמות של עטלפים עבור-ניתוח Omics ותרבות התא הראשוני

As high-throughput sequencing technologies advance, standardized methods for high quality tissue acquisition and preservation allow for the extension of ...