Name: an adjustable high-definition imaging system for behavioral studies of drosophila adults
Uploaded: 2021-06-08T13:30:00
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李翔東教授と写真家のチェン・ジン氏に、有益な議論や提案を感謝します。この研究は、中国農業大学生命科学実験教育実証センターの探索プロジェクト(20200101)によって支えられた。

1. 観測・文書化システムの構築
注: フライ挙動の観測/文書化システムを構築するために必要な材料を 図 1に示し、完成したシステムを 図 2に示します。システムを構築するためのプロトコルとその使用方法を以下に説明します。
<ol><li>fly behavior observation c</em...

<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>

光は写真とビデオ撮影の中心にあり、高品質の画像16を得るための決定的な要因です。ここでは、調整可能な明るさと色温度を持つ2つのLEDビデオライトを照明器として使用し、FBOCを作るために半透明の材料を選択しました。両側のLEDライトパネルは十分な明るさを提供し、半透明の材料は軟化し、散乱した光、最終的に不愉快な露出過多または露出不足の領域を生成するこ...

ショウジョウバエメラノガスター は、生物学的研究における優れたモデルです。しかし、カメラやビデオカメラには小さすぎて、複合顕微鏡では大きすぎるため、写真撮影やビデオ撮影には悪いモデルです。文献に記載されている優れた研究にもかかわらず、ほとんどの研究は、記述されているハエの挙動を説明する明確で鋭い写真ではなく、ぼやけた不明瞭な画像のみを提供してきました。さらに、フライの行動は広範囲に研究されていますが(例えば、求愛と戦い)、これらの論文のほとんどは、読者に彼らの研究を説明するためにイラストを使用しています。
本稿では、シンプルで経済的なアプローチについて述べている。この方法を用いると、 ショウジョウバエ の様々な挙動を観察できるだけでなく、ステレオズーム顕微鏡下で観察できる細部もすべて鮮明に記録できます。もちろん、この方法は、彼らが睡眠または半睡眠状態に入るときのように、ハエの形態を記録するために使用することができ、静止モデルは、ユーザーがフィールド写真の拡張深さを得るために、異なる焦点面を持つ写真や写真のスタックを撮ることができます。これらの方法は、複雑な技術や高価な機器、あるいは優れた手作業のスキルなしで実現することができます。
この記事のビデオ コンポーネントは、ハエのいくつかの典型的な動作のビデオを示しています。これらのビデオを表示する目的は 2 つあります: 1 つは、キャプチャできる内容を視聴者に知らせ、この方法を使用して得られる画質を提示することです。もう一つは 、ショウジョウバエ に興味を持っている新入生に、これまでのところハエの行動を実際に観察する機会を持たなかったが、実際にハエの行動を理解する機会を持っていない(例えば、礼儀、戦いなど)、これらの明確なビデオを通して、イラストやぼやけた画像を通して。
補足ビデオ:フルーツフライの動作:<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62533/fly%20behavior.mp4" target="_blank">このファイルをダウンロードするには、ここをクリックしてください。</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

ショウジョウバエメラノガスター は、生物学的研究において非常に強力なモデルですが、写真やビデオ撮影には悪いモデルです。この論文では、ハエの挙動や形態を観察し、文書化するための、シンプルで効果的な方法について述べている。ハエは半透明の観測室c.aに置かれた。Ø15 x 5mm(中に食品なし)またはØ15 x 12 mm(中に8mmの高さの食品を含む)。紫外線(UV)/クリアフィルターで高い透過率をカバーした後、チャンバーを5-50倍ズームステレオ顕微鏡の下に置き、ミニ発光ダイオード(LED)ビデオライトを顕微鏡の両側に置いて、均一で柔らかく、明るく、ほぼ影のない光を得るためにチャンバを照らしました。その後、3~5倍光学ズームを搭載したコンパクトデジタルカメラを、1080Pの高精細または高解像度のビデオ(フレームレート≥30fps)で記録し、顕微鏡の接眼レンズにブラケットを介して接続し、接眼レンズを通して写真やビデオを撮影しました。ズームステレオ顕微鏡のズームノブを調整することで、ハエを追跡し、必要に応じてパノラマまたは詳細なクローズアップ画像を撮影することは非常に簡単でしたが、カメラは顕微鏡の下ですべてを記録しました。ハエはチャンバー内の任意の位置にとどまることができるので、観察され、すべての方向から記録することができます。撮影した写真やビデオは画質が良いです。この方法は、科学的研究と教育の両方に使用することができます。

鮮明で鮮明な画像を撮るためのUVフィルターを通して撮影 実験室でのUVフィルターと普通のガラスの違いを観察するために簡単な実験を行います。フライ培養バイアルを取り、ストッパーを取り外し、ステレオ解剖顕微鏡の下に置き、UVフィルターとペトリ皿の蓋で(交互に)覆います。この2つのケースで撮影した写真を図5に示します。UVフィルターを通し?...

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

このプロトコルは、単純な成人 ショウジョウバエ 行動観察室を作る方法、および比較的簡単で手頃な方法を通じて観察室で異なる種類のフルーツハエの形態または行動の高精細写真/ビデオを撮る方法を説明する。

ショウジョウバエ成人行動研究のための調整可能な高精細画像化システム

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

そのぎこちないサイズのために、ショウジョウバエはイメージするのが難しいです。この方法は、ステレオ顕微鏡を用いたハエの挙動と形態のイメージングを実証する。このプロトコルは、科学研究と教育の両方に使用することができます。この手順を実証するのは、私の指導の下で研究訓練を行っている学部生のトンとウェン・ユジアさん Ms.Li です。まず、約17×22ミリメートルの半透明のペットボトルキャップを使用するか、5ミリリットルピペットチップの厚い端から17ミリメートルのセクションを切断することによって、フライ挙動観察室、またはFBOCを作ります。1%寒天をFBOCに注ぎ、深さを調整します。食品をFBOCに入れる必要がある場合は、寒天を注ぎ、12ミリメートルの深さを得ます。食べ物をFBOCに入れる必要がない場合は、寒天を5ミリメートルの深さまで注ぎ、フルーツフライの行方をより簡単に追跡します。FBOCを作るためにピペットチップを使用する場合は、カットオフピペットチップセクションを35または60ミリメートルのペトリ皿に入れます。1%寒天ゲルをペトリ皿に約5ミリメートルの厚さに注ぎ、寒天が固まり、FBOCの底を密封するのを待ちます。その後、所望の厚さにFBOCに寒天ゲルを注ぎます。FBOCと同じ直径のエチルアミンフォームシートの中央に10ミリメートルの深い穴をボーリングして、FBOCベースを作ります。穴に FBOC を挿入します。観察の目的に応じて、必要に応じて、酵母培地、人工食餌、または純粋なスクロースまたはグルコースでフライフードを作ります。ハエが餌を与えているかどうかを視覚的に判断するには、食品に食品染料を加え、100ミリリットル当たり12.5ミリグラムの最終濃度にします。準備した食べ物をペトリ皿に8ミリメートルの高さに注ぎます。固化後、紙の上に描かれた長方形の上に食べ物を置き、それに応じて食べ物をカットし、プラスチックの上に置き、ハエが食べ物に着陸する時に異なる角度からのフライの行動を記録できるように四角形のピラミッドまたは四角形の錐体ピラミッドにカットします。プラスチック片をカットし、ピンセットを使用して、FBOCの中央にプラスチックと食品を配置します。1%寒天ゲルを清潔な空のボトルに1〜2センチメートルの厚さに注ぎ、室温で1〜2時間置きます。ボトルにハエを移し、36時間以上摂氏25度に置きます。砕いた氷の中でハエを冷やして不活性化し、アイスパックでソートし、前述のようにFBOCに移します。ハエをFBOCに移した後、30〜40ミリメートルのUVまたはクリアフィルタでカバーし、カメラがFBOC複合体を形成します。FBOC複合体をステレオ顕微鏡の下に置き、観察します。FBOC を照らします。ミニLEDビデオライトを取り付けて、ホットシューマウントスタンドをフラッシュし、FBOCの左右にライトを置きます。ライトを点灯し、色温度を5,000~5、600ケルビン、明るさを100%に設定し、LEDビデオライトをオンにして、FBOCの端が肉眼ではっきりと見えるまでステレオズーム顕微鏡を調整します。FBOC を視野の中心に移動します。ユニバーサル望遠鏡デジタルカメラアダプタのクランプを、ステレオ顕微鏡の接眼部に取り付けます。次に、カメラ取り付けネジとカメラ固定ネジを交互に回して、コンパクトなデジタルカメラをアダプターにしっかりと取り付けます。デジタルカメラをオンにし、カメラの液晶画面の明るい円形の視野の中央にFBOCエッジがはっきりと表示されるまで、水平/垂直微調整ノブをオンにします。モードダイヤルをアパーチャ優先自動モードに回転させます。マルチセレクターでフォーカスモードを押し、マクロクローズアップを選択してOKボタンを押します。ズームスイッチを広角端から望遠端に移動し、中央部がLCD画面全体に表示されるまで円形の画像にズームします。ムービー録音ボタンを押して、フライの動作の記録を開始します。FBOCのハエがはっきりと見えるまで顕微鏡のフォーカスノブを回します。観察やビデオ録画に関心のあるフライの動作を選択します。ズームノブを回してズームイン/ズームアウトし、観察やビデオ録画に必要な倍率を達成します。UVフィルターを通して撮影した代表的な写真は、透明でシャープであり、培養バイアルが覆われなかったときに撮影された写真と非常によく似ています。ペトリ皿のガラスを通して撮影された写真の品質は非常に貧弱で、部分的にぼやけています。ここでは、ハエの身体の各部の詳細を示すビデオ録画から撮影した写真を示します。カメラはズームステレオ顕微鏡に接続されているため、ズームシステムを使用してパノラマからクローズアップショットまで撮影するのは非常に簡単です。このプロトコルを使用すると、フライの動作を観察し、複数の視野角について文書化することができます。例えば、メスのハエは、卵を産む過程で、常に後ろ足でオビポジターをこすっています。この産卵行動の詳細は、横からはっきりとは見えません。このシンプルで経済的な方法を使用して、ハエの挙動や形態のパノラマまたはクローズアップを取り、良質のビデオや写真を得ることができます。

Research

JoVE Journal

Behavior

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

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

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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

文法学習に対する誘起感情の影響を測定するための実験的パラダイム

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