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

Ringraziamo il professor Li Xiangdong e il fotografo Cheng Jing per le utili discussioni e suggerimenti. Questo lavoro è stato supportato dal Progetto Esplorativo (20200101) del Life Science Experimental Teaching Demonstration Center della China Agricultural University.

1. Costruzione del sistema di osservazione/documentazione
NOTA: I materiali necessari per costruire il sistema di osservazione/documentazione del comportamento della mosca sono mostrati nella Figura 1e il sistema completato è mostrato nella Figura 2. Il protocollo per costruire il sistema e come usarlo sono descritti di seguito.
<ol><li>Make a fly behavior o</stro...

<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>

La luce è al centro della fotografia e della videografia ed è il fattore decisivo per ottenere immagini di alta qualità16. Qui, due luci video a LED con luminosità e temperatura del colore regolabili sono state utilizzate come illuminatori e un materiale traslucido è stato selezionato per realizzare l'FBOC. I pannelli luminosi a LED su entrambi i lati fornivano una luminosità sufficiente e il materiale traslucido ammorbidiva e spargeva la luce, producendo infine una luce uniforme, morbida e ...

Drosophila melanogaster è un modello eccezionale nella ricerca biologica; tuttavia, è un cattivo modello per la fotografia o la videografia, in quanto è troppo piccolo per una fotocamera o una videocamera e troppo grande per un microscopio composto1. Nonostante l'eccellente ricerca descritta in letteratura, la maggior parte degli studi ha fornito solo immagini sfocate e poco chiare, piuttosto che fotografie chiare e nitide con dettagli chiari che illustrano il comportamento della mosca descritta. Inoltre, sebbene i comportamenti delle mosche siano stati ampiamente studiati (ad esempio, corteggiamento e combattimento), la maggior parte di questi articoli ha usato illustrazioni per spiegare la loro ricerca ai lettori.
Questo documento descrive un approccio semplice ed economico. Utilizzando questo metodo, non solo i vari comportamenti di Drosophila possono essere osservati, ma anche tutti i dettagli che possono essere osservati sotto un microscopio stereo zoom possono essere registrati in modo chiaro e nitido. Naturalmente, questo metodo può essere utilizzato anche per registrare la morfologia delle mosche, poiché quando entrano in uno stato di sonno o semi-sonno, il modello stazionario consente all'utente di scattare una fotografia o una pila di fotografie con diversi piani focali per ottenere una foto di profondità di campo estesa. Questi metodi possono essere realizzati senza tecnologia complicata e attrezzature costose o anche superbe abilità manuali.
La componente video di questo articolo mostra video di diversi comportamenti tipici delle mosche. Lo scopo di mostrare questi video è duplice: uno è quello di far sapere al pubblico cosa può essere catturato e presentare la qualità dell'immagine ottenuta utilizzando questo metodo; l'altro è quello di lasciare che i nuovi studenti che sono interessati alla Drosophila, ma finora non hanno avuto l'opportunità di osservare effettivamente il comportamento delle mosche capiscano il comportamento delle mosche (come corteggiamento, combattimento) attraverso questi video chiari piuttosto che illustrazioni o immagini sfocate.
Video supplementare: Comportamento del moscerinodellafrutta: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62533/fly%20behavior.mp4" target="_blank">Fare clic qui per scaricare questo file.</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 è un modello molto potente nella ricerca biologica, ma un cattivo modello per la fotografia o la videografia. Questo documento descrive un metodo semplice ma efficace per osservare e documentare il comportamento o la morfologia delle mosche. Le mosche sono state collocate in una camera di osservazione traslucida c.a. Ø15 x 5mm (senza cibo all'interno) o Ø15 x 12 mm (con un pezzo di cibo alto 8 mm all'interno). Dopo aver coperto con un filtro ultravioletto (UV) / trasparente ad alta trasmittanza luminosa, la camera è stata posizionata sotto uno stereomicroscopio con zoom 5-50x e sono state posizionate mini luci video a diodi emettitori di luce (LED) su entrambi i lati del microscopio per illuminare la camera per ottenere una luce uniforme, morbida, luminosa e quasi priva di ombre. Quindi, una fotocamera digitale compatta con zoom ottico 3-5x, in grado di registrare video ad alta definizione o risoluzione superiore 1080 P (a una frequenza fotogrammi di ≥30 fps), è stata collegata all'oculare del microscopio tramite una staffa e fotografie o video sono stati scattati attraverso l'oculare. Regolando la manopola dello zoom dello stereomicroscopio zoom, è stato molto facile tracciare le mosche e scattare immagini ravvicinate panoramiche o dettagliate secondo necessità, mentre la fotocamera registrava tutto al microscopio. Poiché le mosche possono rimanere in qualsiasi posizione nella camera, possono essere osservate e registrate da tutte le direzioni. Le fotografie o i video scattati sono di buona qualità dell'immagine. Questo metodo può essere utilizzato sia per la ricerca scientifica che per l'insegnamento.

Scatta attraverso un filtro UV per immagini chiare e nitide Esegui un semplice esperimento per osservare la differenza tra un filtro UV e il vetro ordinario in laboratorio. Prendi una fiala di coltura di mosche, rimuovi il tappo, mettilo sotto un microscopio stereo di dissezione e coprilo (alternativamente) con un filtro UV e un coperchio della capsula di Petri. Le fotografie scattate in questi due casi sono mostrate nella Figura 5. La fotografia scattata attraverso il fi...

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

Questo protocollo descrive come creare una semplice camera di osservazione del comportamento della Drosophila adulta e come scattare fotografie / video ad alta definizione della morfologia o del comportamento di diversi tipi di moscerini della frutta nella camera di osservazione attraverso metodi relativamente semplici e convenienti.

Un sistema di imaging ad alta definizione regolabile per studi comportamentali di adulti drosofili

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

A causa delle sue dimensioni scomode, Drosophila è difficile da immaginare. Questo metodo dimostra l'imaging del comportamento e della morfologia delle mosche attraverso l'uso di uno stereomicroscopio. Questo protocollo può essere utilizzato sia per la ricerca scientifica che per l'insegnamento.A dimostrare la procedura saranno Ms.Li Tong e la signora Weng Yujia, studenti universitari che fanno formazione alla ricerca sotto la mia guida. Per iniziare, crea una camera di osservazione del comportamento della mosca, o FBOC, usando un tappo di bottiglia di plastica traslucida di circa 17 per 22 millimetri o tagliando una sezione di 17 millimetri dall'estremità spessa di una punta di pipetta da cinque millilitro. Versare l'1% di agar nell'FBOC per regolarne la profondità.Se il cibo deve essere collocato nell'FBOC, versare l'agar per ottenere una profondità di 12 millimetri. Se il cibo non ha bisogno di essere collocato nell'FBOC, versare l'agar a una profondità di cinque millimetri per tracciare più facilmente dove si trovano i moscerini della frutta. Se si utilizza una punta della pipetta per creare un FBOC, posizionare la sezione della punta della pipetta di taglio in una piastra di Petri da 35 o 60 millimetri.Versare il gel di agar all'1% nella capsula di Petri ad uno spessore di circa cinque millimetri e attendere che l'agar si solidifichi e sigilli sul fondo dell'FBOC. Quindi versare il gel di agar nell'FBOC allo spessore desiderato. Crea una base FBOC perforando un foro profondo 10 millimetri al centro di un pezzo di foglio di schiuma di etilammina con lo stesso diametro dell'FBOC.Inserire l'FBOC nel foro. Preparare cibo a mosca se necessario con mezzo di lievito, dieta artificiale o saccarosio puro o glucosio, a seconda dello scopo dell'osservazione. Per determinare visivamente se le mosche si stanno nutrendo, aggiungere coloranti alimentari al cibo ad una concentrazione finale di 12,5 milligrammi per 100 millilitri.Versare il cibo preparato in una capsula di Petri ad un'altezza di otto millimetri. Dopo la solidificazione, posizionare il cibo su un rettangolare disegnato su carta e tagliare il cibo di conseguenza e posizionarlo su un pezzo di plastica e tagliarlo in una piramide quadrangolare o piramide quadrangolare del frusto per consentire la registrazione del comportamento della mosca da diverse angolazioni mentre le mosche atterrano sul cibo. Taglia un pezzo di plastica e usa una pinzetta per posizionare la plastica e il cibo al centro dell'FBOC.Versare l'1% di gel di agar in una bottiglia vuota pulita ad uno spessore di 1-2 centimetri e posizionarlo a temperatura ambiente per 1-2 ore. Trasferisci le mosche sulla bottiglia e posizionala a 25 gradi Celsius per 36 ore o più. Raffreddare e inattivare le mosche nel ghiaccio tritato, ordinarle su un impacco di ghiaccio e trasferirle al FBOC come descritto in precedenza.Dopo aver trasferito le mosche all'FBOC, coprilo con 30-40 millimetri di UV o filtro trasparente affinché la fotocamera formi un complesso FBOC. Posizionare il complesso FBOC sotto lo stereomicroscopio per l'osservazione. Illumina l'FBOC.Montare mini luci video a LED per flash hot shoe mount stand e posizionare le luci sui lati sinistro e destro dell'FBOC. Accendi le luci e imposta la temperatura del colore da 5.000 a 5. 600 Kelvin e la luminosità al 100% Accendi le luci video a LED e regola il microscopio stereo zoom fino a quando il bordo dell'FBOC può essere chiaramente visto ad occhio nudo. Sposta l'FBOC al centro del campo visivo.Collegare il morsetto dell'adattatore universale per fotocamera digitale del telescopio a un oculare dello stereomicroscopio. Quindi collegare saldamente una fotocamera digitale compatta all'adattatore ruotando alternativamente la vite di montaggio della fotocamera e la vite di fissaggio della fotocamera. Accendere la fotocamera digitale e ruotare le manopole di regolazione orizzontale/verticale fino a quando il bordo FBOC appare chiaramente al centro del campo visivo circolare luminoso sullo schermo LCD della fotocamera.Ruotare la ghiera di modalità in modalità automatica con priorità di apertura. Premere la modalità di messa a fuoco sul multiselettore, scegliere il primo piano macro e quindi premere il pulsante OK. Spostare l'interruttore dello zoom dall'estremità grandangolare all'estremità del teleobiettivo e ingrandire l'immagine circolare fino a quando la sua parte centrale non riempie l'intero schermo LCD.Premi il pulsante di registrazione del filmato e inizia a registrare il comportamento della mosca. Ruota la manopola di messa a fuoco del microscopio fino a quando le mosche nell'FBOC sono chiaramente visibili. Scegli il comportamento di volo di interesse per l'osservazione o la registrazione video.Ruotare la manopola dello zoom per ingrandire e rimpicciolire per ottenere l'ingrandimento desiderato per l'osservazione o la registrazione video. La fotografia rappresentativa scattata attraverso il filtro UV è chiara e nitida, molto simile alla fotografia scattata quando la fiala di coltura non è coperta. La qualità della foto scattata attraverso il vetro della capsula di Petri è molto scarsa e in parte sfocata.Una fotografia presa dalla registrazione video che mostra i dettagli di ogni parte del corpo della mosca è mostrata qui. Poiché la fotocamera è collegata a uno stereomicroscopio zoom, è molto facile scattare da scatti panoramici a scatti ravvicinati utilizzando il sistema di zoom. Utilizzando questo protocollo, il comportamento della mosca può essere osservato e documentato per più angoli di visione.Ad esempio, la mosca femmina strofina costantemente l'ovopositore con le zampe posteriori durante il processo di deposizione delle uova. Questo dettaglio del comportamento di deposizione delle uova non può essere visto chiaramente dal lato. Utilizzando questo metodo semplice ed economico, possiamo scattare una panoramica o un primo piano del comportamento e della morfologia delle mosche e ottenere un video o una foto di buona qualità.

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 Valutazione del sistema vestibolare invecchiamento mouse

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

Ricerca

Comportamento

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

Misure comportamentali e locomotore Utilizzo di un campo aperto Sistema di Monitoraggio Attività per le Malattie muscolo scheletrico

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

Una Procedura di osservare Context-indotta Rinnovo pavloviano condizionata alcol-seeking comportamento in Rats

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

Roditore cervello microiniezione di studio molecolare substrati di Motivato Behavior

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

Batteria di comportamentali test valutazione generale locomozione, forza muscolare e coordinazione in topi

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

Utilizzando un sistema di localizzazione in tempo reale su misura a piedi attività associata a comportamenti erranti fra gli adulti più anziani istituzionalizzati

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

Rilevamento comportamentale e formazione immagine di Neuromast della caverna messicano

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

Compito decisionale lessicale per studiare il riconoscimento delle parole scritte negli adulti con e senza demenza o lieve danno cognitivo

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

Un paradigma sperimentale per misurare gli effetti dell'invecchiamento sull'elaborazione delle frasi

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

Paradigma sperimentale per misurare l'effetto dell'emozione indotta sull'apprendimento grammaticale

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