저자는 또한 미세 조정에 자신의 작품이 분석을 위해 크리스 버너, 스티븐 맥키 니, 로라 토빈, 제니 Gilbreath, 애슐리 Olley, 메간 호퍼, 그리고 메간 하이드에 대한 감사의 표현을하고 싶습니다.

1. 개인의 준비 운동력 분석을 위해 파리 <ol><li> 전송 부드럽게 각각의 빈 병을 활용하고면 마개를 가진 유리 병 캡에 의해 파리. 파리가 관찰되기 전에 그대로 20 ~ 30 분을 앉아 할 수 있습니다. 그것은 이전의 연구는 unanesthetized 파리 (14)에 비해 마취 노출이 동작을 변경할 수 있습니다 것처럼 이전의 행동 관찰에 시간 내에 파리를 마취하지하는 것이 중요합니다. </li><li> 부드럽게 유리 병 밖으로 비행을 눌러 공기 통로를 허용하는 작은 슬릿 (5 밀리 높이) 5 cm 직경 페트리 접시 덮개 아래에 각각의 파리를 놓습니다. 아래에서 조명하고 페트리 접시 위에 장착 된 웹캠을 사용하여 파리를 관찰합니다. </li></ol> 2. 개인의 준비 발작 분석에 파리 <ol><li> 이틀 이전 발작에 민감한 파리를 피드 표준 효모 / 옥수수 가루 / 한천 미디어 또는 표준 용지 중 하나는 약물과 직접 혼합. 데이터가 여기에 제시된 내용은, 파리는 1 합 하나를 공급했다표준 용지 또는 메트포르민의 25 MG와 혼합 표준 용지 1 g의 F. </li><li> 파리는 각각의 빈 유리 병에 부드러운 터치하여이를 전송하고면 마개를 가진 작은 유리 병 모자, 미디어 또는 미디어 플러스 약물에 이틀 동안 공급 한 후. 파리가 관찰하기 전에 20 분 동안 그대로 앉아 할 수 있습니다. 그것은 이전의 연구는 unanesthetized 파리 (14)에 비해 마취 노출이 동작을 변경할 수 있습니다 것처럼 이전의 행동 관찰에 시간 내에 파리를 마취하지하는 것이 중요합니다. </li><li> 10 초 동안 가장 높은 설정을 사용하여 실험실 vortexer를에 하나의 비행을 포함 소용돌이 개인 병. 직접 종이 위에 장착 된 웹캠 아래 종이의 빈 흰색 시트에 고정 된 비행을 놓습니다. </li></ol> 3. 비디오 녹화 <ol><li> HandyAvi 소프트웨어 프로그램을 사용하여 이동 또는 SLA 기록 <a href="http://www.azcendant.com/download.htm">http://www.azcendant.com/download.htm을</a> . 이 프로그램에 웹캠을 사용하여사용자 설정에 기초하여 이미지를 캡처. </li><li> 캡처 탭에서 시간 경과 이미지 옵션 창이 열리면 캡처 장치와 웹캠을 선택을 선택합니다. 대부분의 실험을 위해 640 × 480의 비디오 프레임 크기가 적합합니다. </li><li> 압축 인텔 IYUV 코덱을 선택하고 발작 분석 0.1 초 / 프레임을 선택하거나 이동 분석에 대한 0.1 ~ 0.5 초 / 프레임을 선택합니다. 고급 탭에서 각 캡처. BMP 이미지 파일 작성을 선택하고 (이미지 스택)가 소요 이미지를 저장하는 프로그램의 폴더를 선택합니다. </li><li> 종이 시트에 죽은 파리를 놓습니다. 비디오 설정 상자를 클릭하고 밝은 흰색 배경 및 어두운 비행과 명확한 대조가되도록 장치 설정 탭에서 설정을 조정합니다. </li><li> 녹음을 시작하려면 시작 버튼을 클릭합니다. 기록 기간이 끝나면 정지 버튼을 클릭합니다. 이미지 스택은 현재 선택한 폴더에 있어야합니다. 참고 : 녹화를 시작하기 전에 확인하는 FOL이미지 스택을 선택 데르가 비어 있습니다. </li></ol> 4. ImageJ에 사용 데이터 분석 <ol><li> 에서 다운로드 할 수 있습니다 오픈 NIH의 무료 이미지 처리 소프트웨어 ImageJ에, <a href="http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html">http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html</a> . 참고 : 프로그램을 다운로드 외에도 Multitracker 플러그인이 다운로드 및에 나타낸 바와 같이 설치되어야 <a href="http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/index.html">http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/index.html</a> . </li><li> 파일 탭을 클릭 한 다음 가져 오기 → 이미지 시퀀스를 선택하여 ImageJ에로 이미지 스택을 가져옵니다. <ol><li> 이미지 스택이 포함 된 폴더를 선택하고 이미지 중 하나를 선택하고 열기를 선택합니다. 순서 옵션 대화 상자가 열립니다. 숫자 정렬 이름을 클릭 한 다음 확인을 선택하여 이미지 스택은 ImageJ에에로드됩니다. </li></ol></li><li> 임계 모든 이미지 각 플라이가되는 흰색 배경으로 구성되도록검은 점으로 변환. 이 프로세스를 시작하기 전에 이미지 탭에서 유형 → 8 비트를 선택하여 8 비트 형식으로 이미지를 변환 할 수 있습니다. <ol><li> 다시 이미지 탭을 클릭 → 임계 값을 조정을 선택합니다. 이 임계 값 포인트 조정할 수 있습니다 차단하는 임계 값 대화 상자가 열립니다. </li><li> 슬라이스 검은 점이 부족한 경우이 여분의 검은 점 또는 있는지 확인하기 위해 이미지를 스캔합니다. 이 경우, 문제를 완화하기 위해 임계 값을 조정한다. 일반적으로 임계 값은 적절한 값으로 프로그램 기본값으로 조정할 필요가 없습니다. 참고 : 스택의 모든 슬라이드가 비행의 위치를​​ 나타내는 하나의 검은 점이 있어야합니다. </li><li> 임계 값 대화 상자에서 적용을 선택하고 대화 상자에 마스크를 변환 열립니다. 옵션을 클릭하기 만하면 임계 값에 OK 이미지 스택을 클릭하지 마십시오. </li></ol></li><li> 이미지 스택을 임계 화 한 후, 선택 Multitracker 플러그인 플러그인 탭 아래에 순서대로픽셀 파리의 움직임을 측정합니다. 개체 추적기 대화 상자가 나타납니다. <ol><li> 대화 상자에 나와있는 네 가지 옵션을 모두 클릭 한 다음 확인을 선택합니다. Multitracker 플러그인은 다음 각 조각의 검은 점에 좌표를 연결하고 결과 창뿐만 아니라 픽셀의 전체 경로 길이의이 나열됩니다. 경로 창은 비행했다 경로의 그래픽 디스플레이를 제공합니다. </li><li> 결과 창에서 x 및 y 좌표 목록을 복사 Excel 스프레드 시트에 데이터를 붙여 넣습니다. 스택의 모든 슬라이드가있는 검은 점이이없는 경우, Multitracker 프로그램은 해당 슬라이드에서 중지됩니다. 이 경우, 그것은 보장하기 위해 8.4과 재 임계 스택 단계로 돌아갈 필요하다는 문제 슬라이드 흑점 등 플라이 레지스터. </li></ol></li><li> 공백의 흰색 종이에 일cm 이격 된 두 점의 별도의 이미지를 촬영, 경로는 cm로 픽셀에서 길이로 변환하기 위해. <ol><li> 위의 사항을 따르십시오단계 (3.1-4.4.2)를 결정하는 X, Y, 픽셀은 두 개의 점 좌표와 cm에 대응하는 화소의 수를 결정하기 위해이 정보를 사용한다. 이 변환율은 cm의 움직임 데이터를 생성하는 5 단계에서 사용된다. 참고 :이 작업이 완료되면, 그것은 이후의 모든 기록 고정 카메라를 유지하는 것이 중요합니다. 카메라가 이동되거나 조정될 때마다, 하나는 cm로 픽셀을 변환하는이 단계를 반복 할 필요가있다. </li><li> 상체 위치 및 광 강도 / 반사에 약간의 변동이 이미지를 임계 화 때 생성되는 블랙 도트의 크기와 중심에 영향을 미칠 것이기 때문에 Multitracker 플러그에 의해 생성 된 경로 길이는 움직임을 과대. 이 잡음은 플라이 운동의 정확한 추정을 얻기 위해서 제거되어야한다. </li></ol></li></ol> 5. Excel을 사용하여 데이터 분석 <ol><li> X의 시리즈를 수입하여 기록 된 데이터에서 노이즈를 제거, Y는 Multitracker 홍보에 의해 생성 된 좌표비행 분석, 저자에 의해 만들어진 엑셀 VBA 프로그램에 ogram. (이 프로그램은 저자에게 연락하여 무료 지원을받을 수 있습니다.) </li><li> 클릭 저에게 버튼을 클릭하고 임계 값 차단을 선택합니다. SLA 분석 0.5 cm / sec의 임계 값을 선택하거나 이동 분석 0.1-0.3 cm / 초 사이의 값을 선택한다. 확인을 클릭하고 프로그램은 속도, 시간 및 이동 거리를 계산합니다. 주 :이 프로그램은 순차적 0.5-1.0 초 빈들의 데이터를 평가하는 슬라이딩 윈도우를 사용하여 분석하고 그 윈도우 중에 속도를 계산한다. 사용자 정의 차단 아무 이상이 비행 이동으로 처리됩니다. </li></ol>

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A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+as+a+model+for+epilepsy:+bss+is+a+gain-of-function+mutation+in+the+para+sodium+channel+gene+that+leads+to+seizures.">Drosophila as a model for epilepsy: bss is a gain-of-function mutation in the para sodium channel gene that leads to seizures.</a> Genetics. , 187-534 (2011).</li><li>Hardie, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+AMP-activated+protein+kinase+in+the+metabolic+syndrome+and+in+heart+disease.">Role of AMP-activated protein kinase in the metabolic syndrome and in heart disease.</a> FEBS Lett. 582, 81-89 (2008).</li><li>Fulgencio, J. P., Kohl, C., Girard, J., Pegorier, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+metformin+on+fatty+acid+and+glucose+metabolism+in+freshly+isolated+hepatocytes+and+on+specific+gene+expression+in+cultured+hepatocytes.">Effect of metformin on fatty acid and glucose metabolism in freshly isolated hepatocytes and on specific gene expression in cultured hepatocytes.</a> Biochem. Pharma. 62, 439-446 (2001).</li></ol>

저자는 더 경쟁 재정적 이익이 없다는 것을 선언합니다.

초파리 전위 또는 움직임 패턴을 검사 할 때, 이동 한 거리에 관한 정보, 움직임의 속도 및 이동 패턴을 추출 할 수있는 유용하다. 이러한 정보를 추출하기 위해, 고가의 장비는 전통적 종종 드물게 4,8,9 같은 분석법을 사용하고자 작은 실험실 또는 실험실에 대한 금지입니다 사용되어왔다. 여기에 설명 된 분석은 거리 (그림 2와 그림 6) 운동, 속도 ?...

짧은 수명 및 사용할 수있는 강력한 유전자 도구를 감안할 때, 초파리는 각종 질병의 원인 및 다양한 생물학적 과정의 기본 생리를 조사를위한 훌륭한 모델 시스템입니다. 많은 경우에, 그것은, 행동 또는 약리 유전 조작이 모델 생물 1,2 운동력에 미치는 효과를 측정하는 것이 유리하다. 일반적으로 이차원 3-7 플라이 움직임을 측정하기 위해 사용되는 다양한 방법이있다. 이 시스템은 동시에 여러 파리의 추적을 지원할 수와 속도, 레코드 경로의 길이를 측정하고 비행 이동 소요 시간의 백분율을 기록 할 수 있습니다. 그들은 운동 및 비행 이동 6-9의 성적으로 동종 이형의 성격에 약물의 효과를 포함하여 다양한 상황에서의 움직임을 연구하는 데 사용되었습니다. 이러한 시스템의 주요 단점은 추적 SYS의 비용이다TEM 또는 해당 소프트웨어와 카메라. 경우에 따라이 달러의 수천에서 실행할 수 있습니다. 비용은 새롭게 절연 돌연변이의 이동성 패턴을 정량화, 예를 들면, 이러한 시스템의 제한된 사용을 필요 랩위한 특정 관심사이다. 간단하지만 덜 강력한 방법은 레코드 운동 플라이가 폐쇄 관 10,11의 중간에 배치되어 외광의 빔 경로를 횡단하는 횟수에 기초하여 시스템을 사용하는 것이다. 이러한 시스템은 운동과 수면 각성주기에 대한 가치있는 정보를 제공 할 수 있지만, 그들은 그들이 비행의 실제 경로를 캡처로 장애 조치 또는 추정의 움직임에 따라 수 있기 때문이다. 추가 고해상도의 방법이 이러한 제한 12를 시도하고 회피하는 데 사용되었습니다 있지만, 예를 들어, 관의 끝에서 상당한 움직임을 전시 파리가 낮은 운동을 등록합니다 항공사. 간단하고 저렴 여전히 geotaxi를 측정하는 장치를 등반하는의, 하나의 튜브 또는 튜브를 2,13의 시리즈를 통해 파리의 상향 이동. 이러한 시스템은 저렴하고 쉽게 geotaxis 결함을 식별 할 수 있지만, 그들은 조사자가 관심을 가질 것 운동의 많은 다른 양상을 캡처하지 못한다. 많은 실험실 - 설치와 사용하는 것은 D. melanogaster의 균주의 행동 차이를 특성화 유익한 도구가 될 것입니다 간단한 저가의 강력한 분석 시스템하십시오. 여기에서 우리는 채 2 백 달러를위한 설정하고 파리의 이동 경로, 속도 및 시간에 대한 정보를 제공 할 수있는 할 수있는 분석을 설명합니다. 분석의 효능을 입증하기 위해, 우리는 그것을 식별하는 데 사용 될 수 있다는 것을 보여주는 데이터를 제시, 발작과 약물 메트포르민의 2) 능력에 취약 방에 민감한 (BS) 돌연변이는 1) 전위의 결함이있는 일반적 발작 같은 활성 (SLA) I의 강도를 줄이기 위해, II 형 당뇨병을 치료하는 데 사용N 개의 BS 돌연변이.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1117px;" width="1117">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="68">
			<td height="68" style="height:68px;width:251px;">Name of the Reagent/Equipment</td>
			<td style="width:152px;">Company</td>
			<td style="width:169px;">Catalog Number/Model</td>
			<td style="width:545px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">WebCam</td>
			<td>Logitech</td>
			<td>Pro900</td>
			<td>Any quality webcam will suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HandiAVI time-lapse software</td>
			<td>Azcendant software</td>
			<td></td>
			<td>Latest version can be found at http://www.azcendant.com/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ImageJ</td>
			<td>NIH</td>
			<td></td>
			<td>Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Multiracker Plug-In</td>
			<td>NIH</td>
			<td></td>
			<td>Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/index.html</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vortexer</td>
			<td>VWR</td>
			<td>Vortex Genie 2</td>
			<td>Most standard size vortexers such as the Vortex Genie 2 will suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">5cm petri dish cover</td>
			<td>LabM Limited</td>
			<td>D011</td>
			<td>Smaller or larger petri dish covers can be used for an arena in movement assay.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Light box</td>
			<td colspan="2">Built from scrap material.</td>
			<td>Illumination is used for the locomotion assay. Depending on the room lighting, it is possible to perform the assay without the light box.&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a low-cost method for analyzing seizure-like activity and movement in drosophila

비디오 추적 시스템은 초파리의 움직임을 분석하고 기관차 행동에 여러가지 이상을 검출하기 위해 널리 사용되어왔다. 이러한 시스템은 행동 풍부한 정보를 제공 할 수 있지만,이 시스템의 비용과 복잡성은 많은 실험실에 금지 될 수 있습니다. 우리는 D. melanogaster의 기관차 행동과 발작의 움직임을 측정하기위한 저가의 분석을 개발했습니다. 시스템이 거리를 이동 추적하는 저렴하고 자유 소프트웨어의 조합을 사용하여 처리 할 수​​있는 이미지를 캡처하는 웹 캠을 사용하여, 지정된 시간 기간 동안 움직임과 움직임의 지속 기간의 평균 속도. 이 시스템의 유용성을 입증하기 위해, 우리는 D.의 그룹이 3 ~ 10 배 더 민감 발작과 같은 활동 (SLA) 야생형 파리보다 돌연변이, 방에 민감한 (BS) 중풍 병자를 melanogaster의 조사. 이 새로운 시스템을 사용하여, 우리는 감지 할 수 있었다 BS mutanT 강타 무감각 (BSS)은 야생형 파리보다 새로운 환경에서 탐구 운동의 낮은 수준을 나타낸다. 또한, 시스템은 일반적으로 타입 II 당뇨병을 치료하는 데 사용되는 약물은 메트포민, BS 돌연변이의 SLA의 강도를 감소 시킨다는 것을 확인 하였다.

여기에 설명 된 기술은 초파리 BS 돌연변이 1 SLA의 차이를 분석하기 이전에 사용되었다. 여기에 제시된 결과는 쉽게 충격을 BS 균주 (EAS), 강타 무감각 (BSS) 및 기술 녹아웃 (망가)를 포함한다. EAS 궤적은 포스파티딜 에탄올 아민의 합성 (15)에 관여 에탄올 키나제를 인코딩하고 망가 궤적은 미토콘드리아 riboprotein (16)를 인코딩합니다. <...

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A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

무료로 제공하고 저렴 소프트웨어 프로그램의 웹캠과 조합하여, 초파리 melanogaster의 기관차 패턴은 속도, 거리, 다양한 모터 활동의 시간의 차이를 검출하기 위해 분석 될 수있다.

발작과 같은 활동을 분석하고 운동을위한 저가의 방법<em&gt; 초파리</em

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While ...

a-low-cost-method-for-analyzing-seizure-like-activity-movement

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

13.5K 조회수.  Franciscan University of Steubenville.  무료로 제공하고 저렴 소프트웨어 프로그램의 웹캠과 조합하여, 초파리 melanogaster의 기관차 패턴은 속도, 거리, 다양한 모터 활동의 시간의 차이를 검출하기 위해 분석 될 수있다. 

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Assaying Locomotor Activity to Study Circadian Rhythms and Sleep Parameters in Drosophila

Most life forms exhibit daily rhythms in cellular, physiological and behavioral phenomena that are driven by endogenous circadian (&equiv;24 hr) pacemakers or clocks. Malfunctions in the human circadian system are associated with numerous diseases or disorders. Much progress towards our understanding of the mechanisms underlying circadian rhythms has emerged from genetic screens whereby an easily measured behavioral rhythm is used as a read-out of clock function. Studies using Drosophila have made seminal contributions to our understanding of the cellular and biochemical bases underlying circadian rhythms. The standard circadian behavioral read-out measured in Drosophila is locomotor activity. In general, the monitoring system involves specially designed devices that can measure the locomotor movement of Drosophila. These devices are housed in environmentally controlled incubators located in a darkroom and are based on using the interruption of a beam of infrared light to record the locomotor activity of individual flies contained inside small tubes. When measured over many days, Drosophila exhibit daily cycles of activity and inactivity, a behavioral rhythm that is governed by the animal's endogenous circadian system. The overall procedure has been simplified with the advent of commercially available locomotor activity monitoring devices and the development of software programs for data analysis. We use the system from Trikinetics Inc., which is the procedure described here and is currently the most popular system used worldwide. More recently, the same monitoring devices have been used to study sleep behavior in Drosophila. Because the daily wake-sleep cycles of many flies can be measured simultaneously and only 1 to 2 weeks worth of continuous locomotor activity data is usually sufficient, this system is ideal for large-scale screens to identify Drosophila manifesting altered circadian or sleep properties.

Assaying Locomotor Activity to Study Circadian Rhythms and Sleep Parameters in Drosophila

We describe procedures for recording daily locomotor activity rhythms of Drosophila and subsequent data analysis. Locomotor activity rhythms are a reliable behavioral output of animal circadian clocks and are used as the standard readout of clock function when studying circadian mutants or examining how the environment regulates the circadian system.

Circadian 리듬을 연구 및 매개 변수 잠을 전위의 활동 시금 Drosophila</em

Most life forms exhibit daily rhythms in cellular, physiological and behavioral phenomena that are driven by endogenous circadian (&equiv;24 hr) ...

연구

신경과학

A Low Cost Setup for Behavioral Audiometry in Rodents

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the experiments. Such parameters may be physiological response characteristics of the auditory pathway, e.g. via brainstem audiometry (BERA). But these methods allow only indirect and uncertain extrapolations about the auditory percept that corresponds to these physiological parameters. To assess the perceptual level of hearing, behavioral methods have to be used. A potential problem with the use of behavioral methods for the description of perception in animal models is the fact that most of these methods involve some kind of learning paradigm before the subjects can be behaviorally tested, e.g. animals may have to learn to press a lever in response to a sound. As these learning paradigms change perception itself 1,2 they consequently will influence any result about perception obtained with these methods and therefore have to be interpreted with caution. Exceptions are paradigms that make use of reflex responses, because here no learning paradigms have to be carried out prior to perceptual testing. One such reflex response is the acoustic startle response (ASR) that can highly reproducibly be elicited with unexpected loud sounds in na&iuml;ve animals. This ASR in turn can be influenced by preceding sounds depending on the perceptibility of this preceding stimulus: Sounds well above hearing threshold will completely inhibit the amplitude of the ASR; sounds close to threshold will only slightly inhibit the ASR. This phenomenon is called pre-pulse inhibition (PPI) 3,4, and the amount of PPI on the ASR gradually depends on the perceptibility of the pre-pulse. PPI of the ASR is therefore well suited to determine behavioral audiograms in na&iuml;ve, non-trained animals, to determine hearing impairments or even to detect possible subjective tinnitus percepts in these animals. In this paper we demonstrate the use of this method in a rodent model (cf. also ref. 5), the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus), which is a well know model species for startle response research within the normal human hearing range (e.g. 6).

A fast and inexpensive method for the behavioral determination of hearing parameters like hearing thresholds, hearing impairments or phantom perceptions (subjective tinnitus) is described. It uses pre-pulse inhibition of the acoustic startle response and can be easily implemented in a personal computer using a programmable AD/DA-converter and a piezo sensor.

쥐의 행동 Audiometry를위한 저비용 설정

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the ...

A Human-machine-interface Integrating Low-cost Sensors with a Neuromuscular Electrical Stimulation System for Post-stroke Balance Rehabilitation

A stroke is caused when an artery carrying blood from heart to an area in the brain bursts or a clot obstructs the blood flow to brain thereby preventing delivery of oxygen and nutrients. About half of the stroke survivors are left with some degree of disability. Innovative methodologies for restorative neurorehabilitation are urgently required to reduce long-term disability. The ability of the nervous system to reorganize its structure, function and connections as a response to intrinsic or extrinsic stimuli is called neuroplasticity. Neuroplasticity is involved in post-stroke functional disturbances, but also in rehabilitation. Beneficial neuroplastic changes may be facilitated with non-invasive electrotherapy, such as neuromuscular electrical stimulation (NMES) and sensory electrical stimulation (SES). NMES involves coordinated electrical stimulation of motor nerves and muscles to activate them with continuous short pulses of electrical current while SES involves stimulation of sensory nerves with electrical current resulting in sensations that vary from barely perceivable to highly unpleasant. Here, active cortical participation in rehabilitation procedures may be facilitated by driving the non-invasive electrotherapy with biosignals (electromyogram (EMG), electroencephalogram (EEG), electrooculogram (EOG)) that represent simultaneous active perception and volitional effort. To achieve this in a resource-poor setting, e.g., in low- and middle-income countries, we present a low-cost human-machine-interface (HMI) by leveraging recent advances in off-the-shelf video game sensor technology. In this paper, we discuss the open-source software interface that integrates low-cost off-the-shelf sensors for visual-auditory biofeedback with non-invasive electrotherapy to assist postural control during balance rehabilitation. We demonstrate the proof-of-concept on healthy volunteers.

A novel low-cost human-machine interface for interactive post-stroke balance rehabilitation system is presented in this article. The system integrates off-the-shelf low-cost sensors towards volitionally driven electrotherapy paradigm. The proof-of-concept software interface is demonstrated on healthy volunteers.

후 스트로크 균형 재활을위한 신경 근육 전기 자극 시스템과 저가 센서를 통합하는 인간 - 기계 인터페이스

A stroke is caused when an artery carrying blood from heart to an area in the brain bursts or a clot obstructs the blood flow to brain thereby preventing ...

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.

마우스에 콜드 민감도 및 적응을 결정하기위한 간단하고 저렴한 방법

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

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies using Drosophila have contributed important breakthroughs in understanding neurological processes. Thus, with the goal of understanding the cellular and molecular basis of TBI pathologies in humans, we developed the High Impact Trauma (HIT) device to inflict closed head TBI in flies. Flies subjected to the HIT device display phenotypes consistent with human TBI such as temporary incapacitation and progressive neurodegeneration. The HIT device uses a spring-based mechanism to propel flies against the wall of a vial, causing mechanical damage to the fly brain. The device is inexpensive and easy to construct, its operation is simple and rapid, and it produces reproducible results. Consequently, the HIT device can be combined with existing experimental tools and techniques for flies to address fundamental questions about TBI that can lead to the development of diagnostics and treatments for TBI. In particular, the HIT device can be used to perform large-scale genetic screens to understand the genetic basis of TBI pathologies.

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

Here we describe a method to inflict closed head traumatic brain injury (TBI) in Drosophila. This method provides a gateway to investigate the cellular and molecular mechanisms that underlie TBI pathologies using the vast array of experimental tools and techniques available for flies.

폐쇄 머리 외상성 뇌 손상을 입힐 수있는 방법<em&gt; 초파리</em

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies ...

Direct-current Stimulation and Multi-electrode Array Recording of Seizure-like Activity in Mice Brain Slice Preparation

Cathodal transcranial direct-current stimulation (tDCS) induces suppressive effects on drug-resistant seizures. To perform effective actions, the stimulation parameters (e.g., orientation, field strength, and stimulation duration) need to be examined in mice brain slice preparations. Testing and arranging the orientation of the electrode relative to the position of the mice brain slice are feasible. The present method preserves the thalamocingulate pathway to evaluate the effect of DCS on anterior cingulate cortex seizure-like activities. The results of the multichannel array recordings indicated that cathodal DCS significantly decreased the amplitude of the stimulation-evoked responses and duration of 4-aminopyridine and bicuculline-induced seizure-like activity. This study also found that cathodal DCS applications at 15 min caused long-term depression in the thalamocingulate pathway. The present study investigates the effects of DCS on thalamocingulate synaptic plasticity and acute seizure-like activities. The current procedure can test the optimal stimulation parameters including orientation, field strength, and stimulation duration in an in vitro mouse model. Also, the method can evaluate the effects of DCS on cortical seizure-like activities at both the cellular and network levels.

Studies have shown that cathodal transcranial direct-current stimulation can produce suppressive effects on drug-resistant seizures. In this study, an in vitro experimental setup was devised in which the direct-current stimulation and multielectrode array recording of seizure-like activity were evaluated in mice brain slice preparation. The direct-current stimulation parameters were evaluated.

마우스 뇌 조각 준비에서 발작 같은 활동의 직류 자극 및 다중 전극 배열 기록

Cathodal transcranial direct-current stimulation (tDCS) induces suppressive effects on drug-resistant seizures. To perform effective actions, the ...

High-density Electroencephalographic Acquisition in a Rodent Model Using Low-cost and Open-source Resources

Advanced electroencephalographic analysis techniques requiring high spatial resolution, including electrical source imaging and measures of network connectivity, are applicable to an expanding variety of questions in neuroscience. Performing these kinds of analyses in a rodent model requires higher electrode density than traditional screw electrodes can accomplish. While higher-density electroencephalographic montages for rodents exist, they are of limited availability to most researchers, are not robust enough for repeated experiments over an extended period of time, or are limited to use in anesthetized rodents.1-3 A proposed low-cost method for constructing a durable, high-count, transcranial electrode array, consisting of bilaterally implantable headpieces is investigated as a means to perform advanced electroencephalogram analyses in mice or rats.

Procedures for headpiece fabrication and surgical implantation necessary to produce high signal to noise, low-impedance electroencephalographic and electromyographic signals are presented. While the methodology is useful in both rats and mice, this manuscript focuses on the more challenging implementation for the smaller mouse skull. Freely moving mice are only tethered to cables via a common adapter during recording. One version of this electrode system that includes 26 electroencephalographic channels and 4 electromyographic channels is described below.

Instructions for the low-cost construction and surgical implantation of a chronic transcranial high-density electroencephalographic montage into mice are provided. Signal recording, extraction, and processing techniques are also described.

설치류 모델에서 고밀도 뇌파 취득 낮은 비용과 오픈 소스 리소스를 사용하여

Advanced electroencephalographic analysis techniques requiring high spatial resolution, including electrical source imaging and measures of network ...

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

The nervous system has the remarkable ability to adapt and respond to various stimuli. This neural adjustment is largely achieved through plasticity at the synaptic level. The Active Zone (AZ) is the region at the presynaptic membrane that mediates neurotransmitter release and is composed of a dense collection of scaffold proteins. AZs of Drosophila melanogaster (Drosophila) photoreceptors undergo molecular remodeling after prolonged exposure to natural ambient light. Thus the level of neuronal activity can rearrange the molecular composition of the AZ and contribute to the regulation of the functional output.
Starting from the light exposure set-up preparation to the immunohistochemistry, this protocol details how to quantify the number, the spatial distribution, and the delocalization level of synaptic molecules at AZs in Drosophila photoreceptors. Using image analysis software, clusters of the GFP-fused AZ component Bruchpilot were identified for each R8 photoreceptor (R8) axon terminal. Detected Bruchpilot spots were automatically assigned to individual R8 axons. To calculate the distribution of spot frequency along the axon, we implemented a customized software plugin. Each axon&#39;s start-point and end-point were manually defined and the position of each Bruchpilot spot was projected onto the connecting line between start and end-point. Besides the number of Bruchpilot clusters, we also quantified the delocalization level of Bruchpilot-GFP within the clusters. These measurements reflect in detail the spatially resolved synaptic dynamics in a single neuron under different environmental conditions to stimuli.

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

Here we show how to quantify the number and spatial distribution of synaptic active zones in Drosophila melanogaster&#160;photoreceptors, highlighted with a genetically encoded molecular marker, and their modulation after prolonged exposure to light.

의 시냅틱 변조 분석<em&gt; 노랑 초파리</em&gt; 장시간 빛에 노출 후 광수

The nervous system has the remarkable ability to adapt and respond to various stimuli. This neural adjustment is largely achieved through plasticity at ...

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

Converging evidence shows that many neuropsychiatric diseases should be understood as disorders of large-scale neuronal networks. To better understand the pathophysiological basis of these diseases, it is necessary to precisely characterize in which way the processing of information is disturbed between the different neuronal parts of the circuit. Using extracellular in vivo electrophysiological recordings, it is possible to accurately delineate neuronal activity within a neuronal network. The application of this method has several advantages over alternative techniques, e.g., functional magnetic resonance imaging and calcium imaging, as it allows a unique temporal and spatial resolution and does not rely on genetically engineered organisms. However, the use of extracellular in vivo recordings is limited since it is an invasive technique that cannot be universally applied. In this article, a simple and easy to use method is presented with which it is possible to simultaneously record extracellular potentials such as local field potentials and multiunit activity at multiple sites of a network. It is detailed how a precise targeting of subcortical nuclei can be achieved using a combination of stereotactic surgery and online analysis of multi-unit recordings. Thus, it is demonstrated, how a complete network such as the hyperdirect cortico-basal ganglia loop can be studied in anesthetized animals in vivo.

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

In this study, the methodology is presented on how to perform multi-site in vivo electrophysiological recordings from the hyperdirect pathway under urethane anesthesia.

심각한<em&gt; In Vivo</em&gt; 마취 된 래트에서의 Hyperdirect 경로로부터의 국소 장 전위 및 다중 단위 활성의 전기 생리 학적 기록

Converging evidence shows that many neuropsychiatric diseases should be understood as disorders of large-scale neuronal networks. To better understand the ...

In vivo Calcium Imaging in Mouse Inferior Olive

Inferior olive (IO), a nucleus in the ventral medulla, is the only source of climbing fibers that form one of the two input pathways entering the cerebellum. IO has long been proposed to be crucial for motor control and its activity is currently considered to be at the center of many hypotheses of both motor and cognitive functions of the cerebellum. While its physiology and function have been relatively well studied on single-cell level in vitro, presently there are no reports on the organization of the IO network activity in living animals. This is largely due to the extremely challenging anatomical location of the IO, making it difficult to subject to conventional fluorescent imaging methods, where an optic path must be created through the entire brain located dorsally to the region of interest.
Here we describe an alternative method for obtaining state-of-the-art -level calcium imaging data from the IO network. The method takes advantage of the extreme ventral location of the IO and involves a surgical procedure for inserting a gradient-refractive index (GRIN) lens through the neck viscera to come into contact with the ventral surface of the calcium sensor GCaMP6s-expressing IO in anesthetized mice. A representative calcium imaging recording is shown to demonstrate the feasibility to record IO neuron activity after the surgery. While this is a non-survival surgery and the recordings must be conducted under anesthesia, it avoids damage to life-critical brainstem nuclei and allows conducting large variety of experiments investigating spatiotemporal activity patterns and input integration in the IO. This procedure with modifications could be used for recordings in other, adjacent regions of the ventral brainstem.

In vivo Calcium Imaging in Mouse Inferior Olive

We present a protocol to expose the brainstem of adult mouse from the ventral side. By using a gradient-refractive index lens with a miniature microscope, calcium imaging can be used to examine the activity of inferior olive neural somata in vivo.