Name: an adjustable high-definition imaging system for behavioral studies of drosophila adults
Uploaded: 2021-06-08T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Adjustable High-Definition Imaging System for Behavioral Studies of Drosophila Adults at JoVE.com

Wij danken professor Li Xiangdong en fotograaf mr. Cheng Jing voor de nuttige discussies en suggesties. Dit werk werd ondersteund door het Exploratory Project (20200101) van het Life Science Experimental Teaching Demonstration Center van de China Agricultural University.

1. Constructie van het waarnemings-/documenteersysteem
OPMERKING: De materialen die nodig zijn om het vlieggedrag waarnemings- / documenteringssysteem te construeren, worden weergegeven in figuur 1en het voltooide systeem wordt weergegeven in figuur 2. Het protocol om het systeem te bouwen en hoe het te gebruiken worden hieronder beschreven.
<ol><li>Maak een fly behavior <e...

<ol>
	<li>Chyb, S., Gompel, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Atlas of Drosophila morphology: Wild-type and classical mutants. , (2013).</li><li>Yang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carnivory+in+the+larvae+of+Drosophila+melanogaster+and+other+Drosophila+species.">Carnivory in the larvae of Drosophila melanogaster and other Drosophila species.</a> Scientific Reports. 8, 15484 (2018).</li><li>Piper, M. 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=A+holidic+medium+for+Drosophila+melanogaster.">A holidic medium for Drosophila melanogaster.</a> Nature Methods. 11, 100-105 (2014).</li><li>Shiraiwa, T., Carlson, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proboscis+extension+response+(PER)+assay+in+Drosophila.">Proboscis extension response (PER) assay in Drosophila.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. (3), e193 (2007).</li><li>Yang, C. -. H., Belawat, P., Hafen, E., Jan, L. Y., Jan, Y. -. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+egg-laying+site+selection+as+a+system+to+study+simple+decision-making+processes.">Drosophila egg-laying site selection as a system to study simple decision-making processes.</a> Science. 319 (5870), 1679-1683 (2008).</li><li>Yang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+homemade+tools+to+handle+fruit+flies-Drosophila+melanogaster.">Simple homemade tools to handle fruit flies-Drosophila melanogaster.</a> Journal Of Visualized Experiments: JoVE. (149), e59613 (2019).</li><li>Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+to+assay+Drosophila+behavior.">Methods to assay Drosophila behavior.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (61), e3795 (2012).</li><li>Barron, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthetizing+Drosophila+for+behavioural+studies.">Anesthetizing Drosophila for behavioural studies.</a> Journal of Insect Physiology. 46 (4), 439-442 (2000).</li><li>. My not quite complete protective filter article Available from: <a target="_blank" href="https://www.lensrentals.com/blog/2017/06/the-comprehensive-ranking-of-the-major-uv-filters-on-the-market">https://www.lensrentals.com/blog/2017/06/the-comprehensive-ranking-of-the-major-uv-filters-on-the-market</a> (2017)</li><li>. UV and clear lens protection filters review Available from: <a target="_blank" href="https://www.the-digital-picture.com/Reviews/UV-and-Clear-Lens-Protection-Filters.aspx">https://www.the-digital-picture.com/Reviews/UV-and-Clear-Lens-Protection-Filters.aspx</a> (2013)</li><li>Shaw, P. J., Cirelli, C., Greenspan, R. J., Tononi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlates+of+sleep+and+waking+in+Drosophila+melanogaster.">Correlates of sleep and waking in Drosophila melanogaster.</a> Science. 287 (5459), 1834-1837 (2000).</li><li>Barradale, F., Sinha, K., Lebestky, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+Drosophila+grooming+behavior.">Quantification of Drosophila grooming behavior.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (125), e55231 (2017).</li><li>Szebenyi, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cleaning+behaviour+in+Drosophila+melanogaster.">Cleaning behaviour in Drosophila melanogaster.</a> Animal Behaviour. 17 (4), 641-651 (1969).</li><li>. Plexiglas : optical and transmission characteristics Available from: <a target="_blank" href="https://www.plexiglas.com/export/sites/plexiglas/.content/medias/downloads/sheet-docs/plexiglas-optical-and-transmission-characteristics.pdf">https://www.plexiglas.com/export/sites/plexiglas/.content/medias/downloads/sheet-docs/plexiglas-optical-and-transmission-characteristics.pdf</a> (2000)</li><li>. Calculation of the light reflection and transmission Available from: <a target="_blank" href="https://www.glassproperties.com/reflection/">https://www.glassproperties.com/reflection/</a> (2007)</li><li>Hunter, F., Biver, S., Fuqua, 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> Light science &amp; magic: an introduction to photographic Lighting. , (2015).</li><li>Hendricks, J. 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=Rest+in+Drosophila+is+a+sleep-like+state.">Rest in Drosophila is a sleep-like state.</a> Neuron. 25 (1), 129-138 (2000).</li><li>Rieger, 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=The+fruit+fly+Drosophila+melangaster+favors+dim+light+and+times+its+activity+peaks+to+early+dawn+and+late+dusk.">The fruit fly Drosophila melangaster favors dim light and times its activity peaks to early dawn and late dusk.</a> Journal of Biological Rhythms. 22 (5), 387-399 (2007).</li></ol>

Licht vormt de kern van fotografie en videografie en is de beslissende factor voor het verkrijgen van beelden van hoge kwaliteit16. Hier werden twee LED-videolampen met instelbare helderheid en kleurtemperatuur gebruikt als verlichting en werd een doorschijnend materiaal geselecteerd om de FBOC te maken. De LED-lichtpanelen aan beide zijden zorgden voor voldoende helderheid en het doorschijnende materiaal verzacht en verstrooide licht, waardoor uiteindelijk uniform, zacht en helder licht werd gepr...

Drosophila melanogaster is een uitstekend model in biologisch onderzoek; het is echter een slecht model voor fotografie of videografie, omdat het te klein is voor een camera of een camcorder en te groot voor een samengestelde microscoop1. Ondanks uitstekend onderzoek dat in de literatuur wordt beschreven, hebben de meeste studies alleen wazige, onduidelijke beelden opgeleverd, in plaats van duidelijke en scherpe foto's met duidelijke details die het beschreven vlieggedrag illustreren. Bovendien, hoewel vlieggedrag uitgebreid is bestudeerd (bijv. Verkering en vechten), hebben de meeste van deze artikelen illustraties gebruikt om hun onderzoek aan lezers uit te leggen.
Dit artikel beschrijft een eenvoudige en economische aanpak. Met behulp van deze methode kunnen niet alleen de verschillende gedragingen van Drosophila worden waargenomen, maar kunnen ook alle details die onder een stereozoommicroscoop kunnen worden waargenomen, duidelijk en scherp worden vastgelegd. Natuurlijk kan deze methode ook worden gebruikt om de morfologie van vliegen vast te leggen, want wanneer ze in een slaap- of semi-slaaptoestand komen, stelt het stationaire model de gebruiker in staat om een foto of een stapel foto's te maken met verschillende brandpuntsvlakken om een uitgebreide scherptedieptefoto te maken. Deze methoden kunnen worden gerealiseerd zonder ingewikkelde technologie en dure apparatuur of zelfs uitstekende handmatige vaardigheden.
De videocomponent van dit artikel toont video's van verschillende typische gedragingen van vliegen. Het doel van het tonen van deze video's is tweeledig: een is om het publiek te laten weten wat er kan worden vastgelegd en de beeldkwaliteit te presenteren die met deze methode is verkregen; de andere is om nieuwe studenten die geïnteresseerd zijn in Drosophila, maar tot nu toe niet de mogelijkheid hebben gehad om het gedrag van vliegen daadwerkelijk te observeren, het gedrag van vliegen (zoals verkering, vechten) te laten begrijpen door middel van deze duidelijke video's in plaats van illustraties of wazige afbeeldingen.
Aanvullende video: Fruitvlieggedrag: Klik hier om dit bestand <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62533/fly%20behavior.mp4" target="_blank">te downloaden.</a>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>compact camera, Nikon P310</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td>3-5x optical zoom, cam record 1080 P HD video</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethylamine foam</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>60 mm x 60 mm x 15 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Food Blue No 1</td>
			<td></td>
			<td>CAS 3844-45-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mini LED lights and transformer</td>
			<td>GODOX</td>
			<td>LED-P120</td>
			<td>have 5000-5600 K color temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>small container (e.g. bottle cap)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>about &#216; 15 mm x 20 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV / Clear filter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>high-quality UV/Clear filter with high transmittance, 30-40 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>zoom stereo microscope</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>5-50x zoom</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an adjustable high-definition imaging system for behavioral studies of drosophila adults

Drosophila melanogaster is een zeer krachtig model in biologisch onderzoek, maar een slecht model voor fotografie of videografie. Dit artikel beschrijft een eenvoudige maar effectieve methode om het gedrag of de morfologie van vliegen te observeren en te documenteren. Vliegen werden geplaatst in een doorschijnende observatiekamer c.a. Ø15 x 5 mm (geen voedsel binnenin) of Ø15 x 12 mm (met een 8 mm hoog stuk voedsel erin). Na het bedekken met een ultraviolet (UV) / helder filter met een hoge lichtdoorlatendheid, werd de kamer onder een 5-50x zoom stereomicroscoop geplaatst en werden mini light-emitting diode (LED) videolampen aan beide zijden van de microscoop geplaatst om de kamer te verlichten om uniform, zacht, helder en bijna schaduwvrij licht te verkrijgen. Vervolgens werd een compacte digitale camera met 3-5x optische zoom, die 1080 P high-definition of hogere resolutie video kan opnemen (met een framesnelheid van ≥30 fps), via een beugel op het oculair van de microscoop aangesloten en werden foto's of video's gemaakt via het oculair. Door de zoomknop van de zoomstereomicroscoop aan te passen, was het heel eenvoudig om de vliegen te volgen en naar behoefte panoramische of gedetailleerde close-upfoto's te maken, terwijl de camera alles onder de microscoop opnam. Omdat de vliegen op elke positie in de kamer kunnen blijven, kunnen ze vanuit alle richtingen worden geobserveerd en geregistreerd. De foto's of video's die gemaakt zijn van goede beeldkwaliteit. Deze methode kan zowel voor wetenschappelijk onderzoek als voor onderwijs worden gebruikt.

Schiet door een UV-filter voor heldere en scherpe beelden Voer een eenvoudig experiment uit om het verschil tussen een UV-filter en gewoon glas in het laboratorium te observeren. Neem een injectieflacon met vliegenkweek, verwijder de stop, plaats deze onder een stereo-ontleedmicroscoop en bedek deze (afwisselend) met een UV-filter en een petrischaaldeksel. De foto's die in deze twee gevallen zijn genomen, zijn weergegeven in figuur 5. De foto die door het UV-filter wordt ...

Watch this Scientific Journal Video about An Adjustable High-Definition Imaging System for Behavioral Studies of Drosophila Adults at JoVE.com

An Adjustable High-Definition Imaging System for Behavioral Studies of Drosophila Adults

Dit protocol beschrijft hoe een eenvoudige volwassen Drosophila-gedragsobservatiekamer te maken en hoe high-definition foto's / video's van de morfologie of het gedrag van verschillende soorten fruitvliegen in de observatiekamer te maken door middel van relatief eenvoudige en betaalbare methoden.

Een aanpasbaar high-definition beeldvormingssysteem voor gedragsstudies van drosophila-volwassenen

Drosophila melanogaster is a very powerful model in biological research, but a bad model for photography or videography. This paper describes a simple but ...

Vanwege zijn onhandige grootte is Drosophila moeilijk voor te stellen. Deze methode demonstreert beeldvorming van het gedrag en de morfologie van vliegen door gebruik te maken van een stereomicroscoop. Dit protocol kan zowel voor wetenschappelijk onderzoek als voor onderwijs worden gebruikt.Het demonstreren van de procedure zal worden Ms.Li Tong en Ms.Weng Yujia, studenten die onder mijn begeleiding onderzoekstraining doen. Maak om te beginnen een observatiekamer voor vlieggedrag, of FBOC, met behulp van een doorschijnende plastic flessendop van ongeveer 17 bij 22 millimeter of door een sectie van 17 millimeter uit het dikke uiteinde van een pipetpunt van vijf milliliter te snijden. Giet 1% agar in de FBOC om de diepte aan te passen.Als voedsel in de FBOC moet worden geplaatst, giet dan de agar om een diepte van 12 millimeter te verkrijgen. Als voedsel niet in de FBOC hoeft te worden geplaatst, giet de agar dan tot een diepte van vijf millimeter om de verblijfplaats van fruitvliegen gemakkelijker te volgen. Als u een pipetpunt gebruikt om een FBOC te maken, plaatst u de afgesneden pipetpunt in een petrischaaltje van 35 of 60 millimeter.Giet de 1% agar-gel in de petrischaal tot een dikte van ongeveer vijf millimeter en wacht tot de agar stolt en de bodem van de FBOC afdicht. Giet vervolgens de agar-gel in de FBOC tot de gewenste dikte. Maak een FBOC-basis door een 10 millimeter diep gat in het midden van een stuk ethylamineschuimplaat met dezelfde diameter als de FBOC te boren.Steek de FBOC in het gat. Maak indien nodig vliegenvoer met gistmedium, kunstmatig dieet of pure sucrose of glucose, afhankelijk van het doel van de observatie. Om visueel te bepalen of vliegen zich voeden, voegt u voedselkleurstoffen toe aan het voedsel tot een eindconcentratie van 12,5 milligram per 100 milliliter.Giet het bereide voedsel in een petrischaaltje tot een hoogte van acht millimeter. Plaats na het stollen voedsel op een rechthoekige op papier getekende en snijd het voedsel dienovereenkomstig en plaats het op een stuk plastic en snijd het in een vierhoekige piramide of vierhoekige frustumpiramide om het vlieggedrag vanuit verschillende hoeken te kunnen registreren terwijl de vliegen op het voedsel landen. Knip een stuk plastic en gebruik een pincet om het plastic en voedsel in het midden van de FBOC te plaatsen.Giet 1% agar-gel in een schone lege fles met een dikte van 1-2 centimeter en plaats deze gedurende 1-2 uur op kamertemperatuur. Breng vliegen over op de fles en plaats deze gedurende 36 uur of langer op 25 graden Celsius. Koel en inactiveer de vliegen in crushed ice, sorteer ze op een ijspak en breng ze over naar de FBOC zoals eerder beschreven.Na het overbrengen van de vliegen naar de FBOC, bedek het met 30-40 millimeter UV of helder filter voor de camera om een FBOC-complex te vormen. Plaats het FBOC-complex onder de stereomicroscoop voor observatie. Verlicht de FBOC.Monteer mini LED-videolampen om flitsende flitsende opvliegers en plaats de lichten aan de linker- en rechterkant van de FBOC. Zet de lichten aan en stel de kleurtemperatuur in op 5.000 tot 5.600 Kelvin en de helderheid op 100% Schakel de LED-videolichten in en pas de stereozoommicroscoop aan totdat de rand van de FBOC met het blote oog duidelijk te zien is. Verplaats de FBOC naar het midden van het gezichtsveld.Bevestig de klem van de universele telescoop digitale camera adapter aan een oculair van de stereo microscoop. Bevestig vervolgens een compacte digitale camera stevig aan de adapter door afwisselend aan de montageschroef van de camera en de bevestigingsschroef van de camera te draaien. Schakel de digitale camera in en draai aan de horizontale/verticale fijnafstellingsknoppen totdat de FBOC-rand duidelijk in het midden van het heldere cirkelvormige gezichtsveld op het LCD-scherm van de camera verschijnt.Draai de instelknop naar de automatische diafragmavoorkeuzemodus. Druk op de focusmodus op de multi-selector, kies macro close-up en druk vervolgens op de knop OK. Verplaats de zoomschakelaar van het groothoekeinde naar het tele-uiteinde en zoom in op het cirkelvormige beeld totdat het centrale gedeelte het volledige LCD-scherm vult.Druk op de filmopnameknop en begin met het opnemen van het vlieggedrag. Draai aan de scherpstelknop van de microscoop totdat de vliegen in de FBOC duidelijk zichtbaar zijn. Kies het vlieggedrag dat van belang is voor observatie of video-opname.Draai aan de zoomknop om in en uit te zoomen om de gewenste vergroting voor observatie of video-opname te bereiken. De representatieve foto die door het UV-filter wordt genomen, is helder en scherp en lijkt erg op de foto die is gemaakt wanneer de kweekflacon niet is bedekt. De kwaliteit van de foto genomen door het glas van de petrischaal is erg slecht en deels wazig.Een foto genomen van de video-opname met de details van elk deel van het lichaam van de vlieg wordt hier getoond. Doordat de camera is aangesloten op een zoom stereo microscoop is het heel eenvoudig om met het zoomsysteem van panorama tot close-up opnames te maken. Met behulp van dit protocol kan vlieggedrag worden waargenomen en gedocumenteerd voor meerdere kijkhoeken.De vrouwelijke vlieg wrijft bijvoorbeeld constant over de legboor met haar achterpoten tijdens het leggen van eieren. Dit detail van het leggedrag van eieren is vanaf de zijkant niet duidelijk te zien. Met behulp van deze eenvoudige en economische methode kunnen we een panoramische of close-up maken van het gedrag en de morfologie van vliegen en een video of foto van goede kwaliteit verkrijgen.

Research

JoVE Journal

Behavior

An Adjustable High-Definition Imaging System for Behavioral Studies of Drosophila Adults

Behavioral Assessment of the Aging Mouse Vestibular System

Behavioral Assessment van de Aging Mouse evenwichtsorgaan

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of ...

Behavioral and Locomotor Measurements Using an Open Field Activity Monitoring System for Skeletal Muscle Diseases

Gedrags-en bewegingsapparaat metingen met behulp van een open veld Activity Monitoring Systeem voor Skeletal Muscle Ziekten

The open field activity monitoring system comprehensively assesses locomotor and behavioral activity levels of mice. It is a useful tool for assessing ...

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

Een procedure om-Context geïnduceerde Vernieuwing Observeer van Pavlov-geconditioneerde Alcohol-zoekend gedrag bij ratten

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

Rodent Brain Microinjection to Study Molecular Substrates of Motivated Behavior

Knaagdieren Brain Micro-injectie om te studeren Molecular substraten van gemotiveerd gedrag

Brain microinjection can aid elucidation of the molecular substrates of complex behaviors, such as motivation. For this purpose rodents can serve as ...

Battery of Behavioral Tests Assessing General Locomotion, Muscular Strength, and Coordination in Mice

Batterij van gedrags test evaluatie algemene motoriek, spierkracht en coördinatie in muizen

Behavioral testing is used in pre-clinical trials to assess the phenotypic effects and outcomes that a particular disease or treatment has on the ...

Using a Real-Time Locating System to Measure Walking Activity Associated with Wandering Behaviors Among Institutionalized Older Adults

Met behulp van een systeem Real-Time lokaliseren maatregel lopen activiteit gekoppeld dolende gedrag onder geïnstitutionaliseerde ouderen

A real-time locating system (RTLS) can be used to track the walking activity of institutionalized older adults in long-term care who are at risk for ...

Behavioral Tracking and Neuromast Imaging of Mexican Cavefish

Gedrags Tracking en Neuromast beeldvorming van Mexicaanse Cavefish

Cave-dwelling animals have evolved a series of morphological and behavioral traits to adapt to their perpetually dark and food-sparse environments. Among ...

Lexical Decision Task for Studying Written Word Recognition in Adults with and without Dementia or Mild Cognitive Impairment

Lexicale beslissings taak voor het bestuderen van geschreven woordherkenning bij volwassenen met en zonder dementie of milde cognitieve stoornissen

Older adults are slower at recognizing visual objects than younger adults. The same is true for recognizing that a letter string is a real word. People ...

An Experimental Paradigm for Measuring the Effects of Ageing on Sentence Processing

Een experimenteel paradigma voor het meten van de effecten van veroudering op de verwerking van zinnen

Previous studies have found that older adults have greater difficulties in processing syntactically complex sentences than younger adults. However, the ...

Experimental Paradigm for Measuring the Effect of Induced Emotion on Grammar Learning

Experimenteel paradigma voor het meten van het effect van geïnduceerde emotie op grammaticaleren

Previous studies have found that emotion has significant influence on the learning of foreign language vocabulary and textual comprehension. However, ...