Bu çalışma cömertçe Doğa Bilimleri ve Kanada&#39;nın Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC) ve Sağlık Araştırması Kanada Enstitüleri (CIHR) tarafından desteklenmiştir.

Bu prosedür Ottawa Hayvan Bakım Komitesi Üniversitesi gereksinimlerini karşılar. Hiçbir çıkar çatışması ilan edilir. Ekipman ve aşağıda listelenen maddelerin marka ve modelleri için Malzeme ve Reaktitlerin Tablo bakınız. Özel yazılmış Spike2 ve MATLAB komut ve örnek veriler Ek Dosya verilmektedir. 1.. Akvaryum Tank ve İzolasyon Odası Kurulumu <ol><li> Anti-v ibration kat. Alttan üstüne (Şekil 1A) kauçuk pedleri, akustik Strafor, deniz kontrplak paneli ve poliüretan köpük pedleri istifleme bir anti-titreşim yüzeyi (2,1 mx 2,1 m) Construct. Akvaryum tankı kenarlarını destekleyecek kontrplak panel üzerinde dört ahşap saplamalar (5 cm x 10 cm) yerleştirin. </li><li> Kat kaloriferi. (Şekil 1D altına bakınız) termal dereceli köpük dolgu üzerinde bir elektriksel ekranlı ısıtma elemanı yatıyordu. Bir metal ile ısıtma elemanı Kapaklic elektrik koruma için örgü. </li><li> Mekansal tankı. Kalınlığında cam paneller, L-şekilli alüminyum çerçeve ve akvaryum dereceli silikon (Şekil 1A bakınız) temperli 1.3 cm kullanan geniş ve sığ bir akvaryum tankı (1,8 mx 1,8 mx 30 cm) Construct. (Protokol: 3), yüksek görüntüleme kontrast sağlamak için beyaz arka plan büyük bir levha ile tankın alt kapak. </li><li> (0.64 cm kalınlığında beyaz mat) akrilik levhalardan yapılmış (22.5 cm boyunda) yükleyerek duvarlar tarafından merkezi bir alanda (1,5 m çap) ve dört köşe bölmeleri (Şekil 1B bakınız) içine akvaryum tankı bölün. <ol><li> Dört kavisli duvar bölümleri oluşturmak, ve dört köşe bölmelerinden merkezi arena ayırmak için silikon kalafat kullanarak tank tabanına ekleyebilirsiniz ısı uygulanarak bend dört akrilik levhalar (22.5 cm x 102.7 cm). Kapı montaj için kavisli bölümler arasında 20 cm boşluk bırakın. </li><li> Dört çift duvar wi yükleyerek ayrı komşu köşe bölmeleriBöyle bir Hidrofondan gibi sualtı sensörler için fazladan elektrik izolasyon ve yerleri sağlamak inci 15 cm boşluklar. </li></ol></li><li> Dört motorlu kapı montaj ve köşe bölmeleri ve merkezi arena arasında bunları yükleyin. <ol><li> Şekil 1C gösterildiği gibi dört kapı çerçeveleri birleştirin. Her kapı çerçeve üzerinde altı kuyu (0.64 cm derinlik) oluşturmak, naylon palamut fındık (0.64 cm çap diş) gömmek ve epoksi ile sabitleyin. </li><li> Ve akrilik kauçuk tabakalar dört kapı panelleri kesme ve kilitleme mekanizması için, akrilik ve kauçuk panellerde altı delik (0.64 cm çapında) oluşturur. Silikon doldurmayı kullanarak akrilik ve kauçuk paneller katılın. </li><li> Install akrilik kapı çerçeveleri ile kapı panelleri katılmak için menteşeleri. </li><li> Dağı servo motorlar üzerinde silah sallanan, ve (Şekil 1C bakın) kapı çerçevelerinin üstüne onları yükleyin. Kapı panelleri için sallanan kollarını bağlamak için kablo bağları ile döngüler olun. </li><li> Ga üzerinde kapı montajları yerleştirinps kavisli duvar bölümleri arasında oluşturulan ve silikon doldurmayı kullanarak sabitleyin. </li><li> Bir servo kontrol için tüm servo motorlar, ve aktif bir USB uzatma kablosu aracılığıyla bir güç kaynağına ve bilgisayara bağlayın. Servo kontrol ile sağlanan kontrol yazılımı kullanarak kapıları kontrol edin. </li><li> Silikon sertleştikten sonra, naylon vidalar ile tüm kapıları kilitleme ve bir seferde bir bölme doldurarak su geçirmezlik için kontrol edin. </li></ol></li><li> İzolasyon odası. Akvaryum çevreleyen ve (Şekil 1D bakınız) ışık, ses ve elektriksel gürültü dış kaynaklarını engellemek için bir izolasyon haznesi oluşturun. <ol><li> Üç duvar panelleri (2 mx 2 mx 5 cm) ve dört kapı panelleri (1,9 mx 0,95 mx 5 cm) olun. Her panel için, bir dikdörtgen çerçeve oluşturmak için alüminyum pervaz (5 cm x 2,5 cm) katılmak ve alüminyum çerçeve üzerinde beyaz bir oluklu plastik paneli perçin. Akustik fiberglas paneller tabakaların ve siyah oluklu plastik panel ile yakın doldurun.</li><li> Titreşim katta üç duvar panelleri kurmak ve yüklemek piyano duvar panelleri üzerinde dört kapı panelleri katılmak için menteşeleri. </li><li> Alüminyum kafesleri ile izolasyon odasını çevreleyen ve zemin bir Faraday kafesi oluşturmak için her tarafta kafesleri. </li></ol></li><li> Nem kontrolü. Isıtma aşırı nem birikmesini kaldırmak için düşük gürültü egzoz fanı (Şekil 1F üst) yükleyin. En az 2 m uzakta kayıt sitesinden egzoz fanı yerleştirin ve izolasyon odası ve egzoz fan arasında bir hava kanalı yükleyin. </li><li> Rutin olarak izlemek ve tank su ve hayvan koşullarını korumak. <ol><li> 10 cm derinliğinde, 100 us / cm iletkenlik ve su veya tuz stok solüsyonu (tarifi için Knudsen 33 bakınız) eklenerek pH 7.0 &#39;de sabit su koşulları sağlamak. PH 6,5 &#39;in altında düşerse ezilmiş mercan bir çanta ekleyin. </li><li> Temizlik için sığ suda işletmek ve dikey olabilir akvaryum filtreleri takınhavalandırma amaçlı (Şekil 1F alt). Filtreleri ayırın ve kayıt oturumları sırasında merkezi arena dışına götürün. </li><li> Elastik emme bardak takarak tankın altındaki canlı mealworms sunun. Kayıt sırasında kaçak avlayan kontrolsüz beslenmesini engellemek için böyle blackworms gibi serbest yüzen avlayan kaçının. </li></ol></li></ol> 2. EOD Takibi <ol><li> Elektrotlar kurulum. Merkezi arena eğimli duvara sekiz grafit elektrotlar ve eşit boşluk bunları birleştirin. <ol><li> (15 cm uzunluğunda; Mars Karbon 2. mm tip HB) yol çizim elde etmek ve potansiyel dış kaplama traş. </li><li> , Koaksiyel kablo (RG-174) sekiz 10 cm kesimleri kesmek grafit çubuklarının bir ucunda etrafında kablo özünü sarın ve uygulamak ısı shrink güçlü ve kararlı elektriksel bağlantısı için üzerlerine boru. Zıt uçlarında (Şekil 2A sol) BNC jack konnektörleri takın. &lt;/ Li&gt; <li> Taping tarafından duvara elektrotlar yerleştirin ve silikon korumak için elektrot yüzeylerinde maskeleme ince şerit bant uygulanır. Kalıcı elektrotları tutun ve silikon artıkları (Şekil 2A sağda) önce tüm bandı çıkarmak için silikon doldurmayı uygulayın. </li></ol></li><li> Amplifikatör ünitesine her elektrot arasındaki mesafeyi ölçme ve uzunluklarda koaksiyel kablolar (RG-54) keserek sekiz kablo montajları oluşturun. Kabloların iki ucunda BNC fiş konnektörleri takın. </li><li> Amplifikatör ünitesine tüm elektrotlar tel kablo montajları kullanın. Diferansiyel Faraday kafesi onları bağlayarak tüm koaksiyel koruyucu teller (Şekil 2B) iki 90 ° odaklı elektrotlar eşleştirme tarafından yükseltmek ve zemin. </li><li> Sinyal doygunluk sınırının altında amplifikatör kazancı ayarlayın ve gürültü çıkarmak için bir bant geçiren filtre (200 Hz-5 kHz) uygulanacaktır. 40 KS / sn hızında dört kayıt elektrot çiftleri sayısallaştır. </li><li> Çevrimiçisinyal işleme. Talimatlar Spike2 yazılım için yazılır ve parametre ayarları Gymnotus sp için optimize edilmiştir. (Özet için bakınız Şekil 2C). <ol><li> Ekle DC tüm kayıt kanalları işlemi (τ = 0.1 sn) çıkarın. </li><li> Tüm kayıtlar kanallarına bir rektifiye işlemi ekleyin. </li><li> Dört kayıt kanalları toplanmasıyla sanal bir kanal oluşturun. </li><li> Bir RMS ekleyerek PMİ darbe başına bir unimodal zarf Özü (root-mean-squared, <img alt="" fo:content-width="40px" src="/files/ftp_upload/50962/50962_clip_image002.gif" width="70px" /> Açıkça darbe zamanlamasını belirlemek için PMİ çevrimi başına tek bir tepe oluşturmak için sanal kanala) süreci (τ = 0.25 msn). </li><li> Sanal kanalı bir Realmark kanalı oluşturmak ve tüm EOD bakliyat wi yakalamak için uygun bir eşik ayarladıktan sonra, zaman ve genlik zirve değerlerini kaydetmekyanlış pozitif kaçınarak thout, bir darbe eksik. </li><li> Bir anlık frekans moduna Realmark kanal kanal görüntüleme seçeneği ayarlayarak gerçek zamanlı anlık EOD hızını izlemek. </li><li> Realmark kanalı çoğaltarak gerçek zamanlı balık hareketi izlemek ve bir dalga moduna ekran seçeneğini ayarlayın. </li><li> Realmark kanalı (0.01 sn örnekleme dönemi) bir sanal kanal oluşturarak EOD genlik eğimin RMS bir etkinlik düzeyini ölçmek ve eğim (τ = 0.25 msn) ve RMS (τ = 0.5 milisaniye) süreçleri ekleyin. </li><li> MATLAB formatında Spike2 yazılım Realmark kanalı ihracat. </li></ol></li></ol> 3. Senkronize ve Video Takip <ol><li> Bir arka plan sahne oluşturun. <ol><li> Mat beyaz tezgah film ile kaplayarak su yüzeyinde bir yansıması atmalarını herhangi bir nesneyi gizlemek. </li><li> Bir mat beyaz yükleyinKamerayı ve hava deliği gizlemek için 15 cm tavanın altında oluklu plastik paneli. </li><li> Bir kamera kalibre için beyaz kağıt büyük bir kağıda yazdırma ızgara desenleri ve yüksek kontrastlı arka plan sağlamak için tankın altında yatıyordu. </li></ol></li><li> Işık kaynakları yükleyin. <ol><li> Elde IR LED ışıkları ve gürültüyü azaltmak için dahili fanlar kaldırın. Faraday kafesi dışına yerleştirilmiş bir akım ayarlı DC güç kaynağı ile LED sürün. </li><li> IR karanlıkta görüntüleme için ışıklar ve test balık bir gündüz ışık döngüsü sürüş için beyaz LED LED ışıklar yükleyin. Dolaylı ve homojen aydınlatma (Şekil 3A) ulaşmak için tavana doğru doğrudan tüm ışık kaynakları. </li><li> Beyaz sürerek gündüz ışık döngüsünü düzenleyen bir zamanlayıcı kontrol anahtarı (örneğin 12 saat on/12 saat kapalı) ile LED ışıklar. </li></ol></li><li> Doğrudan akvaryum üzerinde bir kamera takın. <ol><li> Bir NIR-duyarlı bir kamera alın, ya da bir kızılötesi engelleme filte kaldırmaklens takımının arkasında renkli cam ince tabaka kırarak r. Görüş açısı görüntünün tüm merkezi arena yeterince geniş olduğundan emin olun. </li><li> Tavan panelinin ortasında küçük bir gözetleme deliği yapmak ve doğrudan deliğin üstünde kamera yerleştirin. </li><li> Işık kaynakları glares oluşturmak eğer lens etrafında beyaz bir halka bekçi yükleyin. </li></ol></li><li> Bir zaman senkronize video kaydı yapmak. <ol><li> IR zaman senkronizasyonu bakliyat (1 msn süre, 10 saniye süre) oluşturmak için dört tankı köşelerinden birinde LED yerleştirin. Seri bir yük sınırlayıcı direnç (1 kW) ekleyin ve dijitalleştirici donanım dijital bir çıkış noktasına gelen IR LED sürücü. </li><li> Kamera varsa ile birlikte video kayıt yazılımı kullanın. Yüksek kayıt kalitesini (örneğin kayıpsız sıkıştırma) ve desteklenen yüksek çözünürlükleri seçin. </li><li> Hemen EOD kayda başlamadan önce video kaydını başlatmak ve video kayıt derhal durdurunkinveren&#39;in EOD kayıttan sonra. </li><li> Kayıttan sonra, doğrusal birinci ve sinyal sayısallaştırıcıya ve video kaydı ile yakalanan son ışık darbeleri arasındaki enterpolasyonlayarak dijitalleştirici zaman birimi için resim çerçeve numaraları dönüştürmek. </li></ol></li><li> Otomatik görüntü izleme Talimatlar MATLAB görüntü işleme araç kutusu için yazılmış ve onun fonksiyonları kullanarak yapmak vardır. Özel bir MATLAB komut dosyası, otomatik görüntü izleme için bu sunulması ile sağlanır. <ol><li> Video import. Doğrudan kullanarak MATLAB çalışma alanına bir video kayıt dosyasını içe &quot;Videoreader. Okumak&quot; fonksiyonu. </li><li> İki resim karelerini birleştirerek bir kompozit arka plan görüntüsü oluşturun. Başka bir çerçeve aynı bölgesinin bir işgal edilmemiş bir görüntü (Şekil 3B) ile bir hayvan tarafından işgal edilen bir görüntü alanını değiştirin. </li><li> A dışlamak için merkezi arena etrafında dairesel bir maske çizerek izlemek için bir görüntü bölgeyi belirleyinrea dışında (Şekil 3B alt) ve yoğunluk farkı için asgari eşik ayarlamak için bir sabiti (r int) ile çarpın. Arka altındaki - (r int 1) Örneğin, Rint ayar 0.85 yoğunluk oranlarındaki değişim% 15 = bastırır =. </li><li> Görüntü çıkarma. (= IM 0) fark görüntünün (= ΔIM k) elde etmek için arka plan görüntüsü bir resim çerçevesi (= IM k) çıkarın. Negatif olmayan tamsayılar gibi görüntü yoğunluk değerlerini saklamak için işaretsiz tamsayı sayısal hassasiyet kullanın. </li><li> Graythresh işlevi belirlenen bir yoğunluk eşiği uygulayarak Segment fark görüntü. Bwmorph işlevini kullanarak ikili görüntüyü temizleyin ve regionprops fonksiyonunu kullanarak tüm blob alanları hesaplandıktan sonra bir hayvana karşılık büyük blob seçin. </li><li> Merkezini ve ana yönelim a belirleyinregionprops fonksiyonunu uygulayarak, ve x-ekseni ile ana eksene hizalamak için görüntüyü döndürmek tarafından büyük blob&#39;un x,. Sentroidi (Şekil 3D üstte) baş ve kuyruk parçaları görüntü bölün. </li><li> Baş kısmının ana ekseni belirlemek, ve x-ekseni (Şekil 3D sol altta) ile hizalamak için tüm görüntüyü döndürmek. Başının etrafında sınırlayıcı kutuları Fit ve kuyruk parçaları regionprops işlevini kullanarak kendi ana eksenlerinin paralel. </li><li> Sol, orta ve sınırlayıcı kutuları (Şekil 3D alt yeşil noktalar) doğru dikey kenarlarında blob&#39;un medyan y-koordinatlarını belirlemek ve beş özellik noktalarının (baş ucu, orta-kafa, orta vücut bunları atamak , orta kuyruk, kuyruk ucu). </li><li> Önceki çerçevesi belirlenen hayvanın sentroidi merkezli bir görüntü çerçevesini kırpma sonra ardışık kare işleyin. </li><li> Elle ilk karede için kafa yönünü atamak ve bir nokta-ürün betwe kullanınbirbirini takip eden iki çerçeve arasındaki yönlendirme vektörleri en otomatik olarak baş konumu belirlenmiştir. Sonucu incelemek ve yanlış atanan elle baş yönünü çevirmek. </li></ol></li><li> Baş-ipuçlarını katılarak bir hayvan yörünge çizmek ve medyan ve ortalama filtreleri kullanarak pürüzsüz (n = 3), bir gergin bir görünüme sahipse. Bir arka plan görüntüsü ile yörünge üst üste, ve beş özellik noktaları (Şekil 2E bakın) kullanarak balık midlines katmak. </li><li> Anlık EOD oranını (100 Hz örnekleme hızı) yeniden örnekleme ve (0.0625 sn zaman penceresi) ortalama her görüntü yakalama anda ortalama EOD oranını hesaplayın. Zaman uyumlu PMİ oranından belirlenir sözde renklerde yörünge çizmek ve bir arka plan görüntüsü (Şekil 2F bakınız) ile üst üste. </li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Bizim teknikleri önemi. Özetle, öncelikle büyük bir akvaryum tankı yapımı ve Dünya Ekonomik Forumu tarafından üretilen kendiliğinden keşif davranışlarını gözlemlemek için bir izolasyon odasını tarif. Sonra, EOD oranı ve çoklu elektrot çiftleri kullanarak gerçek zamanlı olarak kontrolsüz balık hareketi durumlarını kayıt ve izleme tekniği gösterdi. Son olarak, biz bir zaman senkronize bir şekilde su ile infrared video kayıt tekniği, ve vücut pozisyonu ve duruş ölçmek için ...

Arkaplan. Hayvan davranışları üzerine nicel deneyler (örneğin zorunlu tercih, şok kaçınma, T-labirent, vb.), Tipik olarak, duyusal-motor becerileri ile ilgili öğrenme ve bellek oluşumu spesifik hipotezleri araştırmak için kullanılmaktadır. Ancak, bu kısıtlayıcı deneyler doğal hayvan davranışlarının zenginliği çok özledim ve davranışın altında yatan nöral temeli basitleştirilmiş modelleri sonuçlanması muhtemeldir. Daha doğal koşullarda deneyler nedenle biz daha tam bir tür davranış repertuarı keşfetmek hangi önemli bir tamamlayıcıdır. Serbestçe hareket hayvanları ile ilgili deneyler, ancak bu tür hareketleri kaynaklı kayıt eserler gibi eşsiz teknik sorunları ele almalıdır. Uyarıyla tetiklenen tepkiler farklı olarak, kendiliğinden meydana gelen araştırıcı davranışı tahmin edilemez, bu nedenle deneysel konular sürekli olarak izlenir ve uzun bir süre boyunca izlenir gerekir. Özel araştırma soruları can en iyi özenle seçilmiş organizmalar ve mevcut teknik araçları tarafından ele. Örneğin, genetik olarak kodlanmış kalsiyum sensörleri 1 ve optogenetik 2 gibi optik kayıt ve stimülasyon teknikleri başarıyla serbestçe genetik model organizmalar 3-5 hareketli tatbik edilmiştir. Alternatif olarak, minyatür sinir telemetri sistemleri kaydedebilir ve küçük hayvanlara 6,7 hareket serbestçe uyarır. Elektrikli balık. WEF türler onların yakın çevresini algılamak ya da daha büyük mesafeler üzerinden iletişim kurmasına izin elektrik organı deşarjları (EODs), üretir. EODs zamansal desenler tür öz-hareketler 8,9, duyusal uyaranlar 10,11 ve sosyal etkileşimlerinin 12,13 gibi farklı koşullar altında değişir. Sürekli yarı sinüs dalga şekilleri oluşturmak için dalga-tipi türlerin aksine darbe tipi WEF türler, ayrık bakliyat bir tren üretmek. Genel olarak, darbe tipi türler sergi morE değişken EOD oranı dalga tipi türlere göre ve hayvanların EOD oyu yakından onların duyusal çevresi 10,14 yenilik içeriğini yansıtmaktadır. Pulse-tipi türler hemen yeni bir duyusal tedirgemesi (yenilik yanıt 10,11,14) için cevap veren bir tek darbe döngüsü içindeki arası nabız aralığı (IPI) kısaltabilir. Bu balıkların devam eden elektrik davranış dış kaynaklardan kontrolsüz duyusal uyaranlar tarafından tedirgin olabilir ve bu tür titreşim, ses, elektrik, ve ışık gibi uyarıcıların farklı tetik yenilik yanıtları bilinmektedir. Bu nedenle, özel önlemler serbest yüzme WEF uzun süreli gözlem sırasında dış duyusal uyaranlara engellemek ya da azaltmak için alınmalıdır. Bu şekilde, EOD hızı ve hareket yörüngelerine değişimler özel deneyi tarafından sunulan uyaranlara atfedilebilir. Akvaryum tankı ve izolasyon odası. Dolayısıyla titreşim emici malzemelerin çoklu katmanlar yerleştirilir under büyük bir akvaryum tankı (2,1 mx 2,1 mx 0,3 m), ve ışık, elektriksel gürültü, ses ve ısı akışı dış kaynakları engellemek için yalıtılmış bir muhafaza ile tankı çevrili. EOD oranı, çevredeki sıcaklığa 15,16 bağlıdır böylece su sıcaklığı sıkıca Güney Amerika WEF türler için tropikal bir aralık (25 ± 1 ° C) düzenlenmiştir. Biz esas olarak iki boyutlu (Şekil 1A) sınırlı DEF mekansal keşif davranışlarını gözlemlemek için geniş ve sığ (10 cm su derinliği) deposu inşa. Tank ayrı ayrı balık (Şekil 1B) evine merkezi mekansal davranışlarını gözlemlemek arena ve dört köşe bölmelere bölünmüştür. Her bölme bireyler arasındaki elektriksel iletişimi önlemek için su geçirmez inşa edilmiştir. Merkezi arenaya hayvanların erişim dört motorlu kapıları ile dışarıdan kontrol edildi. Kapıları bölmeler arasına yerleştirilmiş ve kilitli zaman su geçirmez oldularnaylon kanat tarafından fındık. WEF metallere karşı hassas tepki beri metalik parçalar sualtı kullanıldı. EOD kaydı. EODs (Mormyridsleri içinde) tek aktivasyonu veya 17,18 (Gymnotiforms olarak) birden fazla dağınık elektrik organları tarafından basmakalıp bir şekilde üretilmiştir. Medüller kalp pili gibi sırayla ön beyin 19 aksonal projeksiyonlar alır diensefalik prepacemaker nükleus gibi yüksek beyin bölgelerinden direkt nöral girdiler aldığı beri EOD oranının zamansal modülasyon, üst düzey nöral faaliyetlerini ortaya çıkarabilir. Ancak, EOD zamanlama dikkatli bir ham dalga kayıt çıkarılan ve hayvanın hareketi kaynaklı çarpıtmalar tarafından önyargılı olmamak gerekir. Bir WEF tarafından üretilen elektrik alanı dipol olarak yaklasık olabilir, bu nedenle kayıt elektrotlar PMİ darbe genlikleri hayvan ve elektrotlar 8,20 arasındaki bağıl mesafeler ve yönelimleri bağlıdır. Hayvanın kendini movemEnt Bu şekilde, farklı hareketler elektrotlarda EOD genlikleri (Haziran et al. 8 Şekil 2B, bakınız) uçucu bir şekilde, zaman içinde değişir neden, hayvan ve elektrotlar arasındaki nispi geometri değiştirin. Elektrikli organların farklı bir dizi göreli katkıları kuyruk bükme tarafından tanıtıldı vücut uzunluğu ve yerel eğriliklerin boyunca konumlarını bağlıdır çünkü Ayrıca, kendi kendine hareketler de, kaydedilen PMİ dalga şeklini değiştirmek. EOD genlik ve şekil hareketi kaynaklı çarpıtmalar yanlış ve güvenilmez EOD zamanlama ölçümleri yol açabilir. Biz mekansal farklı yerlerde kaydedilen birden fazla PMİ dalga formları ortalamasını alarak bu sorunları üstesinden, ve tam bir serbest yüzme WEF gelen EOD zamanlamasını belirlemek için bir zarf çıkarma filtre ekleyerek. Ayrıca, tekniği de bir hayvan EOD değişikliği dayalı istirahat veya aktif hareket olmadığını göstermek EOD genliklerde ölçerzamanla genlikleri (Şekil 2E ve 2F bakınız). Biz ortak mod gürültüsünü azaltmak için kayıt elektrot çiftlerinden farklılaşarak güçlendirilmiş sinyalleri kaydedildi. EOD bakliyat düzensiz zaman aralıklarında üretilen bu yana, EOD olay zaman serisi değişken örnekleme oranı var. Tercih edilen bir analitik araç tarafından gerekirse EOD zaman serisi enterpolasyon ile sabit bir örnekleme oranına dönüştürülebilir. Video kaydı. EOD kayıt bir hayvan brüt hareket aktivitesini izleyebilir karşın, video kaydı, bir hayvanın vücut pozisyonu ve duruş doğrudan ölçülmesini sağlar. Yakın kızılötesi (NIR) aydınlatma (λ = 800 ~ 900 nm) WEF karanlıkta en aktif ve gözleri NUR spektrum 23,24 duyarlı olmadığından serbestçe, balık 21,22 yüzme soğukkanlı görsel gözlem izin verir. Çoğu dijital görüntüleme sensörleri (örn. CMOS veya CCD) wavelengt NIR spektrum yakalayabilirfiltreyi 25 tıkayan bir kızılötesi (IR) çıkardıktan sonra 800-900 nm arasında saat aralığı. Bazı high-end tüketici sınıf kamerası mevcut profesyonel kalitede IR kameralar çok daha büyük maliyetleri bir görüntü kalitesi karşılaştırılabilir, ya da üstün üretebilir yüksek çözünürlüklü, geniş görüş açısı ve iyi düşük ışık hassasiyeti, sunuyoruz. Buna ek olarak, bazı tüketici sınıf kamerası hiçbir kalite kaybı ile video sıkıştırma tarafından genişletilmiş bir kayıt süresini izin kayıt yazılımı ile birlikte verilir. Çoğu profesyonel kalitede fotoğraf makineleri dijital sinyalleri ile video arasındaki zamanlamayı hizalanması için 26 saat senkronizasyonu TTL darbe çıkışları ya da tetik TTL darbe girişlerini sunuyoruz, ancak bu özellik tüketici sınıf kamerası genellikle yoktur. Ancak, video kayıt ve bir sinyal sayısallaştırıcınız arasındaki zamanlama doğru aynı anda kamera ve sinyal sayisallastirici LED periyodik olarak yanıp sönen IR çekimi ile uyumlu olabilir. Başlangıçtaki ve son IR darbe zamanlama kullanılabilecek birtersi sinyal dijitalleştirici zaman birimi için video kare numaraları dönüştürmek ve s iki kez Kalibrasyon işaretleri. Aydınlatma ve arka plan. Su ile yakalama görüntü nedeniyle su yüzeyinde ışık yansımaları teknik açıdan zorlayıcı olabilir. Su yüzeyi sualtı bir su üstünde görsel bir sahne, ve karanlık görsel özelliklerini yansıtan bir ayna olarak hareket edebilir, bu nedenle su üstünde sahne görsel etkileşimi önlemek için özelliksiz hale getirilmelidir. Görüntü için tüm akvaryum içinde, bir kamera doğrudan su üstünde yerleştirilmesi gereken ve bu su yüzeyinde kendi yansımasını önlemek için küçük bir görüntüleme delik üzerine tavan arkasındaki gizli olmalıdır. Işık kaynakları yanlış tahmin edilmektedir Ayrıca, eğer su yüzeyi glares ve kuralsız aydınlatma üretebilir. Dolaylı aydınlatma, tavana doğru ışık kaynakları yönelterek tüm akvaryumun üzerinde düzgün bir parlaklık elde edebilirsiniz şekilde tavan ve çevredeki walls yansıtır ve su yüzeyine ulaşmadan önce ışınları yaygın olabilir. Kamera (örneğin 850 nm dalga boyu tepe) bir spektral tepki eşleşen bir IR aydınlatıcı seçin. Işık kaynaklarından elektrik gürültü LED ışıkları kullanarak ve Faraday kafesi dışında kendi DC güç kaynağı koyarak minimize edilebilir. Balık NIR dalga boylarında beyaz bir arka iyi tezat yana, tankın altında beyaz bir arka plan yerleştirin. Benzer şekilde, yalıtım bölmesinin iç yüzeyleri üzerinde mat beyaz renkli kullanımı düzgün ve parlak bir arka aydınlatma sağlar. Video izleme. Bir video kaydettikten sonra, otomatik bir görüntü izleme algoritması zamanla hayvanın vücut pozisyonlarını ve duruşlar ölçebilirsiniz. Video izleme otomatik ya hazır kullanımlı yazılımı (Bakış açısı veya Ethovision), ya da kullanıcı-programlanabilir yazılım (OpenCV veya MATLAB görüntü işleme araç kutusu) tarafından yapılabilir. Görüntü izleme ilk adım olarak,Geçerli bir izleme alanı (maskeleme işlemi) dışındaki alanı hariç tutmak için bir geometrik şekil çizerek tanımlanmalıdır. Daha sonra, bir hayvanın resim hayvan içeren bir resimdeki bir arka plan görüntüsü çıkarılarak arka izole edilmesi gerekmektedir. Çıkarılmış görüntü sentroidinin ve yönlendirme eksen ikili morfolojik faaliyetlerinden hesaplanabilir şekilde bir yoğunluk eşik uygulayarak ikili bir biçimde dönüştürülür. Gymnotiforms 27-29 ve 30-32 Mormyridsleri olarak, electroreceptor yoğunluk kafa bölgesine yakın olarak yüksek olduğu, bu yüzden her an baş konumu, en yüksek duyusal keskinliği bir konumunu gösterir. Baş ve kuyruk yerleri otomatik görüntü döndürme ve sınırlayıcı kutu işlemleri uygulanarak tespit edilebilir. Baş ve kuyruk uçları elle ilk karede onları tanımlayan ve iki ardışık kareyi karşılaştırarak kendi yerleri takip ederek birbirinden ayırt edilebilir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1020">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">[Aquarium construction]</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Electrically shielded floor heater</td>
			<td style="width:277px;">ThermoSoft Corp., IL, USA</td>
			<td style="width:241px;">ThermoTile</td>
			<td>www.thermosoft.com</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tempered glass panel</td>
			<td style="width:277px;">generic</td>
			<td style="width:241px;"> </td>
			<td>.5 inch thick, used for the aquarium construction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Aquarium grade silicone</td>
			<td style="width:277px;">generic</td>
			<td style="width:241px;"> </td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Acrylic sheet</td>
			<td style="width:277px;">generic</td>
			<td style="width:241px;"> </td>
			<td style="width:287px;">.25 inch thick, matt white</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Natural rubber sheet</td>
			<td style="width:277px;">generic</td>
			<td style="width:241px;"> </td>
			<td>.25 inch thick</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Servomotor</td>
			<td style="width:277px;">HITECHRCD Inc., Korea</td>
			<td style="width:241px;">HS-325HB, 180deg rotation</td>
			<td>www.servocity.com</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Servomotor arm mount</td>
			<td style="width:277px;">HITECHRCD Inc., Korea</td>
			<td style="width:241px;">56362 Large Spline</td>
			<td>www.servocity.com</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Servomotor controller (6 chan.)</td>
			<td style="width:277px;">sparkfun.com</td>
			<td style="width:241px;">ROB-09664 </td>
			<td style="width:287px;">Micro Maestro 6-channel USB Servo Controller</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Active USB extension cable</td>
			<td style="width:277px;">C2G</td>
			<td style="width:241px;">38990</td>
			<td style="width:287px;">12m USB 2.0 A Male to A Female 4-Port Active Extension Cable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Exhaust fan</td>
			<td style="width:277px;">Nutone</td>
			<td style="width:241px;">ILFK120</td>
			<td>www.homedepot.com</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Vertical aquarium filter</td>
			<td style="width:277px;">Tetra, Germany</td>
			<td>Whisper Internal Power Filter - 40i</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Crushed coral</td>
			<td style="width:277px;"> </td>
			<td></td>
			<td>Used to increase the pH of the tank water</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;"> </td>
			<td style="width:277px;"> </td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">[EOD recording setup]</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Graphite Electrodes</td>
			<td style="width:277px;">Staedtler, Germany</td>
			<td>Mars Carbon 2-mm type HB</td>
			<td>Shave the outer coating</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Physiological Amplifier/Filter</td>
			<td style="width:277px;">Intronix, Canada</td>
			<td style="width:241px;">2015F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Coaxial Cable</td>
			<td style="width:277px;">generic</td>
			<td style="width:241px;">RG174</td>
			<td>For electrodes assembly</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Coaxial Cable</td>
			<td style="width:277px;">generic</td>
			<td style="width:241px;">RG54</td>
			<td>For wiring use</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">BNC jack connector for RG-174</td>
			<td style="width:277px;">Amphenol Connex</td>
			<td style="width:241px;">112160</td>
			<td>For electrodes assembly</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">BNC plug connector for RG-54</td>
			<td style="width:277px;">Amphenol Connex</td>
			<td style="width:241px;">112116</td>
			<td>For wiring use</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Signal digitizer hardware</td>
			<td style="width:277px;">Cambridge Electronic Design, UK</td>
			<td style="width:241px;">Power MKII 1401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Signal digitizer software</td>
			<td style="width:277px;">Cambridge Electronic Design, UK</td>
			<td style="width:241px;">Spike 2. ver 7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">[Visual tracking setup]</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">White LED light</td>
			<td style="width:277px;">IKEA, Sweden</td>
			<td style="width:241px;">DIODER 201.194.18</td>
			<td>www.ikea.com</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Infrared LED light (850 nm)</td>
			<td style="width:277px;">Scene Electronics, China</td>
			<td style="width:241px;">S8100-60-B/C-IR</td>
			<td>Remove built-in fan</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">USB webcam</td>
			<td style="width:277px;">Logitech Inc., CA, USA</td>
			<td style="width:241px;">C910</td>
			<td>Remove Infrared blocking filter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Motorized camera</td>
			<td style="width:277px;">Logitech Inc., CA, USA</td>
			<td style="width:241px;">Quickcam Orbit</td>
			<td>Remove Infrared blocking filter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Video recording software</td>
			<td style="width:277px;">Logitech Inc., CA, USA</td>
			<td>Logitech Quickcam Software</td>
			<td>Download from www.logitech.com</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Matlab</td>
			<td style="width:277px;">Mathworks, MA, USA</td>
			<td style="width:241px;">2012a</td>
			<td>Image processing toolbox</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

long-term behavioral tracking of freely swimming weakly electric fish

Uzun vadeli davranışsal izleme seyrek meydana gelen de dahil olmak üzere doğal hayvan davranışları yakalamak ve ölçmek olabilir. Bu tür keşif ve sosyal etkileşimler gibi davranışlar iyi pervasız, özgürce davranarak hayvanları gözlemleyerek ele alınabilir. Zayıf elektrik balığı (WEF) ekran elektrik organı akıntı (EOD) yayan tarafından kolayca gözlemlenebilir keşif ve sosyal davranışlar. Burada, biz eşzamanlı EOD, vücut pozisyonu, ve uzun bir süre için serbest yüzme WEF duruşu ölçmek için üç etkili teknikleri tarif. İlk olarak, bu tür ışık, ses ve titreşim gibi duyusal uyaranların dış kaynaklardan engellemek üzere tasarlanmış bir yalıtım bölmesinin içine deneysel tankın yapımını tarif eder. Akvaryum dört test örneklerini barındırmak için bölümlenmiş ve otomatik kapıları uzaktan merkezi arenada hayvanların erişimini kontrol edildi. İkincisi, biz özgürce WEF yüzme hassas ve güvenilir bir gerçek zamanlı PMİ zamanlama ölçüm yöntemini tarif. Hayvanın vücut hareketlerinden kaynaklanan sinyal bozulmaları mekansal ve zamansal ortalama alma işleme aşamaları tarafından düzeltilir. Üçüncü olarak, biz soğukkanlı gece hayvan davranışlarını gözlemlemek için bir sualtı yakın-kızılötesi görüntüleme kurulumu açıklanmaktadır. Kızılötesi ışık darbeleri uzun bir kayıt süresi boyunca, video ve fizyolojik sinyal arasındaki zamanlama senkronize etmek için kullanıldı. Bizim otomatik izleme yazılımı bir su sahnesinde güvenilir hayvanın vücut pozisyonu ve duruşu ölçer. Birlikte, bu teknikler serbestçe güvenilir ve kesin bir şekilde zayıf elektrik balık yüzme kendiliğinden davranışının uzun süreli gözlem sağlar. Biz yöntemi benzer keşif veya sosyal davranışları ile kendi fizyolojik sinyalleri ile diğer su hayvanları çalışmaya uygulanabilir inanıyorum.

EOD izleme sonuçları Kendilerine özgü konum ve yönelimleri (Şekil 2C üst) beklendiği gibi farklı elektrot çiftleri kaydedilen EOD dalga genlik ve şekilleri değişmiştir. Birden fazla elektrot çiftlerinin kullanılması, tankın içindeki tüm olası pozisyonları ve DEF of yönelimleri de güçlü bir sinyal alımını sağlanmalıdır. Zarf dalga (Şekil 2C alt, yeşil iz) her zaman kesin (= IPI -1) arası nabız aralıkları ve anlık...

Watch this Scientific Journal Video about Long-term Behavioral Tracking of Freely Swimming Weakly Electric Fish at JoVE.com

Long-term Behavioral Tracking of Freely Swimming Weakly Electric Fish

Bu serbest zaman uyumlu bir duyusal içinde özel olarak tasarlanmış bir akvaryum tank içinde hem doğru ve güvenilir bir hayvanın elektrik organı deşarj zamanlaması, vücut konumu ve duruşu ölçülerek, uzun bir süre boyunca zayıf elektrik balık yüzme spontan davranışını incelemek için teknikler bir dizi tanımlamak izolasyon odası.

Serbestçe Yüzme Zayıf Elektrik Balık Uzun vadeli Davranış Takip

Long-term behavioral tracking can capture and quantify natural animal behaviors, including those occurring infrequently. Behaviors such as exploration and ...

long-term-behavioral-tracking-of-freely-swimming-weakly-electric-fish

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.5K Görüntüleme.  University of Ottawa.  Bu serbest zaman uyumlu bir duyusal içinde özel olarak tasarlanmış bir akvaryum tank içinde hem doğru ve güvenilir bir hayvanın elektrik organı deşarj zamanlaması, vücut konumu ve duruşu ölçülerek, uzun bir süre boyunca zayıf elektrik balık yüzme spontan davranışını incelemek için teknikler bir dizi tanımlamak izolasyon odası. 

Video: Long-term Behavioral Tracking of Freely Swimming Weakly Electric Fish

C. elegans Tracking and Behavioral Measurement

We have developed instrumentation, image processing, and data analysis techniques to quantify the locomotory behavior of C. elegans as it crawls on the surface of an agar plate. For the study of the genetic, biochemical, and neuronal basis of behavior, C. elegans is an ideal organism because it is genetically tractable, amenable to microscopy, and shows a number of complex behaviors, including taxis, learning, and social interaction1,2. Behavioral analysis based on tracking the movements of worms as they crawl on agar plates have been particularly useful in the study of sensory behavior3, locomotion4, and general mutational phenotyping5. Our system works by moving the camera and illumination system as the worms crawls on a stationary agar plate, which ensures no mechanical stimulus is transmitted to the worm. Our tracking system is easy to use and includes a semi-automatic calibration feature. A challenge of all video tracking systems is that it generates an enormous amount of data that is intrinsically high dimensional. Our image processing and data analysis programs deal with this challenge by reducing the worms shape into a set of independent components, which comprehensively reconstruct the worms behavior as a function of only 3-4 dimensions6,7. As an example of the process we show that the worm enters and exits its reversal state in a phase specific manner.

C. elegans Tracking and Behavioral Measurement

We have developed a video-rate tracking microscope system that can record and quantify C. elegans behavior at high resolution and high speeds. We have also developed computational methods to reduce the dimensionality of the worm images to a fundamental set of measurements that completely describe the shape of the worm.

C. elegans Takip ve Davranış Ölçme

We have developed instrumentation, image processing, and data analysis techniques to quantify the locomotory behavior of C. elegans as it crawls on the ...

Nörobilim

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps shape attention and also protects cells from over-stimulation. Adaptation within the olfactory circuit of C. elegans was first described by Colbert and Bargmann1,2. Here, the authors defined parameters of the olfactory adaptation paradigm, which they used to design a genetic screen to isolate mutants defective in their ability to adapt to volatile odors sensed by the Amphid Wing cells type C (AWC) sensory neurons. When wildtype C. elegans animals are exposed to an attractive AWC-sensed odor3 for 30 min they will adapt their responsiveness to the odor and will then ignore the adapting odor in a chemotaxis behavioral assay for ~1 hr. When wildtype C. elegans animals are exposed to an attractive AWC-sensed odor for ~1 hr they will then ignore the adapting odor in a chemotaxis behavioral assay for ~3 hr. These two phases of olfactory adaptation in C. elegans were described as short-term olfactory adaptation (induced after 30 min odor exposure), and long-term olfactory adaptation (induced after 60 min odor exposure). Later work from L'Etoile et al.,4 uncovered a Protein Kinase G (PKG) called EGL-4 that is required for both the short-term and long-term olfactory adaptation in AWC neurons. The EGL-4 protein contains a nuclear localization sequence that is necessary for long-term olfactory adaptation responses but dispensable for short-term olfactory adaptation responses in the AWC4. By tagging EGL-4 with a green fluorescent protein, it was possible to visualize the localization of EGL-4 in the AWC during prolonged odor exposure. Using this fully functional GFP-tagged EGL-4 (GFP::EGL-4) molecule we have been able to develop a molecular readout of long-term olfactory adaptation in the AWC5. Using this molecular readout of olfactory adaptation we have been able to perform both forward and reverse genetic screens to identify mutant animals that exhibit defective subcellular localization patterns of GFP::EGL-4 in the AWC6,7. Here we describe: 1) the construction of GFP::EGL-4 expressing animals; 2) the protocol for cultivation of animals for long-term odor-induced nuclear translocation assays; and 3) the scoring of the long-term odor-induced nuclear translocation event and recovery (re-sensitization) from the nuclear GFP::EGL-4 state.

A Molecular Readout of Long-term Olfactory Adaptation in C. elegans

Here we describe a molecular readout of long-term olfactory adaptation in Caenorhabditis elegans. The Protein Kinase G, EGL-4, is necessary for stable adaptation responses in the primary sensory neuron pair called AWC. During prolonged odor exposure EGL-4 translocates from the cytosol to nucleus of the AWC.

Uzun vadeli Olfaktör İntibak A Moleküler Saati<em&gt; C. elegans</em

During sustained stimulation most sensory neurons will adapt their response by decreasing their sensitivity to the signal. The adaptation response helps ...

Simultaneous Long-term Recordings at Two Neuronal Processing Stages in Behaving Honeybees

In both mammals and insects neuronal information is processed in different higher and lower order brain centers. These centers are coupled via convergent and divergent anatomical connections including feed forward and feedback wiring. Furthermore, information of the same origin is partially sent via parallel pathways to different and sometimes into the same brain areas. To understand the evolutionary benefits as well as the computational advantages of these wiring strategies and especially their temporal dependencies on each other, it is necessary to have simultaneous access to single neurons of different tracts or neuropiles in the same preparation at high temporal resolution. Here we concentrate on honeybees by demonstrating a unique extracellular long term access to record multi unit activity at two subsequent neuropiles1, the antennal lobe (AL), the first olfactory processing stage and the mushroom body (MB), a higher order integration center involved in learning and memory formation, or two parallel neuronal tracts2 connecting the AL with the MB.&#160;The latter was chosen as an example and will be described in full. In the supporting video the construction and permanent insertion of flexible multi&#160;channel wire electrodes is demonstrated. Pairwise differential amplification of the micro&#160;wire electrode channels drastically reduces the noise and verifies that the source of the signal is closely related to the position of the electrode tip. The mechanical flexibility of the used wire electrodes allows stable invasive long&#160;term recordings over many hours up to days, which is a clear advantage compared to conventional extra&#160;and intracellular in vivo recording techniques.

Simultaneous extracellular long term recordings from two different brain neuropiles or two different anatomical tracts were established in honeybees. These recordings allow the investigation of temporal aspects of neuronal processing across different brain areas at the single neuron as well as at the ensemble level in a behaving animal.

Davranan Bal arısı iki nöronal İşleme Dönemlerinde Eşzamanlı Uzun vadeli Kayıtlar

In both mammals and insects neuronal information is processed in different higher and lower order brain centers. These centers are coupled via convergent ...

Long-term Time Lapse Imaging of Mouse Cochlear Explants

Here we present a method for long-term time-lapse imaging of live embryonic mouse cochlear explants. The developmental program responsible for building the highly ordered, complex structure of the mammalian cochlea proceeds for around ten days. In order to study changes in gene expression over this period and their response to pharmaceutical or genetic manipulation, long-term imaging is necessary. Previously, live imaging has typically been limited by the viability of explanted tissue in a humidified chamber atop a standard microscope. Difficulty in maintaining optimal conditions for culture growth with regard to humidity and temperature has placed limits on the length of imaging experiments. A microscope integrated into a modified tissue culture incubator provides an excellent environment for long term-live imaging. In this method we demonstrate how to establish embryonic mouse cochlear explants and how to use an incubator microscope to conduct time lapse imaging using both bright field and fluorescent microscopy to examine the behavior of a typical embryonic day (E) 13 cochlear explant and Sox2, a marker of the prosensory cells of the cochlea, over 5 days.

Live imaging of the embryonic mammalian cochlea is challenging because the developmental processes at hand operate on a temporal gradient over ten days. Here we present a method for culturing and then imaging embryonic cochlear explant tissue taken from a fluorescent reporter mouse over five days.

Fare Koklear Eksplantlarından uzun vadeli Time Lapse Görüntüleme

Here we present a method for long-term time-lapse imaging of live embryonic mouse cochlear explants. The developmental program responsible for building ...

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

Behavior is controlled by the nervous system. Calcium imaging is a straightforward method in the transparent nematode Caenorhabditis elegans to measure the activity of neurons during various behaviors. To correlate neural activity with behavior, the animal should not be immobilized but should be able to move. Many behavioral changes occur during long time scales and require recording over many hours of behavior. This also makes it necessary to culture the worms in the presence of food. How can worms be cultured and their neural activity imaged over long time scales? Agarose Microchamber Imaging (AMI) was previously developed to culture and observe small larvae and has now been adapted to study all life stages from early L1 until the adult stage of C. elegans. AMI can be performed on various life stages of C. elegans. Long-term calcium imaging is achieved without immobilizing the animals by using short externally triggered exposures combined with an electron multiplying charge-coupled device (EMCCD) camera recording. Zooming out or scanning can scale up this method to image up to 40 worms in parallel. Thus, a method is described to image behavior and neural activity over long time scales in all life stages of C. elegans.

Agarose Microchambers for Long-term Calcium Imaging of Caenorhabditis elegans

Imaging behavior and neural activity over long time scales without immobilization of the animal is a prerequisite to understand behavior. Agarose microfluidic chambers imaging (AMI) can be used to image neural activity and behavior for all life stages of Caenorhabditis elegans.

Uzun süreli Kalsiyum Görüntüleme için Agaroz microchambers<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

Behavior is controlled by the nervous system. Calcium imaging is a straightforward method in the transparent nematode Caenorhabditis elegans to measure ...

Quantifying Fish Swimming Behavior in Response to Acute Exposure of Aqueous Copper Using Computer Assisted Video and Digital Image Analysis

Behavioral responses of aquatic organisms to environmental contaminants can be precursors of other effects such as survival, growth, or reproduction. However, these responses may be subtle, and measurement can be challenging. Using juvenile white sturgeon (Acipenser transmontanus) with copper exposures, this paper illustrates techniques used for quantifying behavioral responses using computer assisted video and digital image analysis. In previous studies severe impairments in swimming behavior were observed among early life stage white sturgeon during acute and chronic exposures to copper. Sturgeon behavior was rapidly impaired and to the extent that survival in the field would be jeopardized, as fish would be swept downstream, or readily captured by predators. The objectives of this investigation were to illustrate protocols to quantify swimming activity during a series of acute copper exposures to determine time to effect during early lifestage development, and to understand the significance of these responses relative to survival of these vulnerable early lifestage fish. With mortality being on a time continuum, determining when copper first affects swimming ability helps us to understand the implications for population level effects. The techniques used are readily adaptable to experimental designs with other organisms and stressors.

Measuring the impacts of environmental contaminants on fish behavior is often subjective and challenging particularly when dealing with sublethal endpoints. We describe methods including video technology to quantify swimming behavior of early life stage white sturgeon (Acipenser transmontanus) during and after 96 hr acute exposures to various concentrations of copper.

Bilgisayar Destekli Video ve Dijital Görüntü Analizi Sulu Bakır Akut Maruz Cevabı Balık Yüzme Davranışı nicel

Behavioral responses of aquatic organisms to environmental contaminants can be precursors of other effects such as survival, growth, or reproduction.  ...

A Simplified Method for Ultra-Low Density, Long-Term Primary Hippocampal Neuron Culture

Culturing primary hippocampal neurons in vitro facilitates mechanistic interrogation of many aspects of neuronal development. Dissociated embryonic hippocampal neurons can often grow successfully on glass coverslips at high density under serum-free conditions, but low density cultures typically require a supply of trophic factors by co-culturing them with a glia feeder layer, preparation of which can be time-consuming and laborious. In addition, the presence of glia may confound interpretation of results and preclude studies on neuron-specific mechanisms. Here, a simplified method is presented for ultra-low density (~2,000 neurons/cm2), long-term (&#62;3 months) primary hippocampal neuron culture that is under serum free conditions and without glia cell support. Low density neurons are grown on poly-D-lysine coated coverslips, and flipped on high density neurons grown in a 24-well plate. Instead of using paraffin dots to create a space between the two neuronal layers, the experimenters can simply etch the plastic bottom of the well, on which the high density neurons reside, to create a microspace conducive to low density neuron growth. The co-culture can be easily maintained for &#62;3 months without significant loss of low density neurons, thus facilitating the morphological and physiological study of these neurons. To illustrate this successful culture condition, data are provided to show profuse synapse formation in low density cells after prolonged culture. This co-culture system also facilitates the survival of sparse individual neurons grown in islands of poly-D-lysine substrates and thus the formation of autaptic connections.

Low density cultures of primary hippocampal neurons usually require glia feeder layer to supply neurotrophic factors and sustain longevity. We describe here a simplified method to culture ultra-low density neurons on glass coverslips in the presence of a high density neuronal feeder layer, which facilitates investigation of specific neuronal-autonomous mechanisms.

Ultra Düşük Yoğunluk için Basitleştirilmiş Bir Yöntem, Uzun Vadeli İlköğretim Hipokampal Nöron Kültürü

Culturing primary hippocampal neurons in vitro facilitates mechanistic interrogation of many aspects of neuronal development. Dissociated embryonic ...

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.

A Novel Davranış Testi (Bumble Bees Serbestçe hareket eden Bireyin Tat Cevapları, Araştırma<em&gt; Bombus terrestris</em&gt;)

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

Generation and Long-term Maintenance of Nerve-free Hydra

The interstitial cell lineage of Hydra includes multipotent stem cells, and their derivatives: gland cells, nematocytes, germ cells, and nerve cells. The interstitial cells can be eliminated through two consecutive treatments with colchicine, a plant-derived toxin that kills dividing cells, thus erasing the potential for renewal of the differentiated cells that are derived from the interstitial stem cells. This allows for the generation of Hydra that lack nerve cells. A nerve-free polyp cannot open its mouth to feed, egest, or regulate osmotic pressure. Such animals, however, can survive and be cultured indefinitely in the laboratory if regularly force-fed and burped. The lack of nerve cells allows for studies of the role of the nervous system in regulating animal behavior and regeneration. Previously published protocols for nerve-free Hydra maintenance involve outdated techniques such as mouth-pipetting with hand-pulled micropipette tips to feed and clean the Hydra. Here, an improved protocol for maintenance of nerve-free Hydra is introduced. Fine-tipped forceps are used to force open the mouth and insert freshly killed Artemia. Following force-feeding, the body cavity of the animal is flushed with fresh medium using a syringe and hypodermic needle to remove undigested material, referred to here as "burping". This new method of force-feeding and burping nerve-free Hydra through the use of forceps and syringes eliminates the need for mouth-pipetting using hand-pulled micropipette tips. It thus makes the process safer and significantly more time efficient. To ensure that the nerve cells in the hypostome have been eliminated, immunohistochemistry using anti-tyrosine-tubulin is conducted.

Generation and Long-term Maintenance of Nerve-free Hydra

Through a double treatment with colchicine, a plant-derived toxin that kills dividing cells, nerve-free Hydra vulgaris can be generated. These Hydra cannot feed or egest on their own. This paper describes an improved method for long-term maintenance of nerve free Hydra vulgaris in the laboratory.

Sinirsiz Kuşak ve Uzun Süreli Bakım<em&gt; Hydra</em

The interstitial cell lineage of Hydra includes multipotent stem cells, and their derivatives: gland cells, nematocytes, germ cells, and nerve cells. The ...

Noninvasive EEG Recordings from Freely Moving Piglets

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel telemetric electroencephalography system in combination with standard self-adhesive hydrogel electrodes. The piglets are calmed down without the use of sedatives. After their release into the pigpen, the piglets behave normally&#8212;they drink and sleep in the same cycle as their siblings. Their sleep phases are used for the EEG recordings.

Here, we present a protocol to record telemetric electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen without the use of a sedative, making it possible to record typical EEG patterns during non-REM sleep, like spindle bursts.

Domuz yavruları serbestçe hareket noninvaziv EEG kayıtları

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel ...

Serbestçe Yüzme Zayıf Elektrik Balık Uzun vadeli Davranış Takip

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

C. elegans Takip ve Davranış Ölçme

Uzun vadeli Olfaktör İntibak A Moleküler Saati

Davranan Bal arısı iki nöronal İşleme Dönemlerinde Eşzamanlı Uzun vadeli Kayıtlar

Fare Koklear Eksplantlarından uzun vadeli Time Lapse Görüntüleme

Uzun süreli Kalsiyum Görüntüleme için Agaroz microchambers

Bilgisayar Destekli Video ve Dijital Görüntü Analizi Sulu Bakır Akut Maruz Cevabı Balık Yüzme Davranışı nicel

Ultra Düşük Yoğunluk için Basitleştirilmiş Bir Yöntem, Uzun Vadeli İlköğretim Hipokampal Nöron Kültürü

A Novel Davranış Testi (Bumble Bees Serbestçe hareket eden Bireyin Tat Cevapları, Araştırma

Sinirsiz Kuşak ve Uzun Süreli Bakım

Domuz yavruları serbestçe hareket noninvaziv EEG kayıtları