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

Vi takker professor Li Xiangdong og fotograf Mr. Cheng Jing for nyttige diskusjoner og forslag. Dette arbeidet ble støttet av Exploratory Project (20200101) fra Life Science Experimental Teaching Demonstration Center ved China Agricultural University.

1. Bygging av observasjons-/dokumentasjonssystemet
MERK: Materialene som trengs for å konstruere flyvirkemåten som observerer/dokumenterer systemet, vises i figur 1, og det ferdige systemet vises i figur 2. Protokollen for å konstruere systemet og hvordan du bruker det er beskrevet nedenfor.
<ol><li>Lag en fly behavior observation c</st...

<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>

Lys er selve kjernen i fotografering og videografi og er den avgjørende faktoren for å skaffe bilder av høy kvalitet16. Her ble to LED-videolys med justerbar lysstyrke og fargetemperatur brukt som belysningsapparater, og et gjennomsiktig materiale ble valgt for å lage FBOC. LED-lyspanelene på begge sider ga nok lysstyrke, og det gjennomsiktige materialet myknet og spredt lys, og til slutt produserte jevnt, mykt og sterkt lys for å belyse fluene i FBOC, uten å produsere ubehagelige overekspo...

Drosophila melanogaster er en fremragende modell innen biologisk forskning; Det er imidlertid en dårlig modell for fotografering eller videografi, da den er for liten for et kamera eller et videokamera og for stort for et sammensatt mikroskop1. Til tross for utmerket forskning beskrevet i litteraturen, har de fleste studier bare gitt uskarpe, uklare bilder, i stedet for klare og skarpe fotografier med klare detaljer som illustrerer flyatferden som beskrives. Videre, selv om flyatferd har blitt grundig studert (f.eks. frieri og slåssing), har de fleste av disse papirene brukt illustrasjoner for å forklare sin forskning for leserne.
Denne artikkelen beskriver en enkel og økonomisk tilnærming. Ved hjelp av denne metoden kan ikke bare de forskjellige oppførselene til Drosophila observeres, men også alle detaljene som kan observeres under et stereozoommikroskop, kan registreres tydelig og skarpt. Selvfølgelig kan denne metoden også brukes til å registrere morfologien til fluer, som når de går inn i en søvn- eller halvsøvntilstand, lar den stasjonære modellen brukeren ta et fotografi eller en stabel med fotografier med forskjellige fokusfly for å få en utvidet dybde på feltfoto. Disse metodene kan realiseres uten komplisert teknologi og dyrt utstyr eller til og med suverene manuelle ferdigheter.
Videokomponenten i denne artikkelen viser videoer av flere typiske oppførsel av fluer. Formålet med å vise disse videoene er todelt: den ene er å la publikum få vite hva som kan fanges og presentere bildekvaliteten oppnådd ved hjelp av denne metoden; den andre er å la nye studenter som er interessert i Drosophila, men så langt ikke har hatt mulighet til å faktisk observere oppførselen til fluer, forstå oppførselen til fluer (for eksempel frieri, slåssing) gjennom disse klare videoene i stedet for illustrasjoner eller uskarpe bilder.
Ekstra video: Fruit Fly Behavior: Klikk her for å laste ned <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62533/fly%20behavior.mp4" target="_blank">denne filen.</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 er en veldig kraftig modell innen biologisk forskning, men en dårlig modell for fotografering eller videografi. Dette dokumentet beskriver en enkel, men effektiv metode for å observere og dokumentere oppførselen eller morfologien til fluer. Fluer ble plassert i et gjennomskinnelig observasjonskammer c.a. Ø15 x 5 mm (ingen mat inni) eller Ø15 x 12 mm (med et 8 mm høyt stykke mat inni). Etter å ha dekket med et ultrafiolett (UV)/klart filter med høy lysoverføring, ble kammeret plassert under et 5-50x zoom stereomikroskop, og mini lysemitterende diode (LED) videolys ble plassert på begge sider av mikroskopet for å belyse kammeret for å oppnå ensartet, myk, lys og nesten skyggefritt lys. Deretter ble et kompakt digitalt kamera med 3-5x optisk zoom, som kan ta opp 1080 P HD-video eller høyere oppløsning (med en bildefrekvens på ≥30 fps), koblet til mikroskopets okular gjennom en brakett, og fotografier eller videoer ble tatt gjennom okularet. Ved å justere zoomknappen på zoom stereomikroskopet, var det veldig enkelt å spore fluene og ta panorama- eller detaljerte nærbilder etter behov, mens kameraet tok opp alt under mikroskopet. Fordi fluene kan holde seg i hvilken som helst posisjon i kammeret, kan de observeres og registreres fra alle retninger. Bildene eller videoene som er tatt er av god bildekvalitet. Denne metoden kan brukes både til vitenskapelig forskning og undervisning.

Ta bilder gjennom et UV-filter for klare og skarpe bilder Utfør et enkelt eksperiment for å observere forskjellen mellom et UV-filter og vanlig glass i laboratoriet. Ta et fluekultur hetteglass, fjern proppen, plasser den under et stereo dissekeringsmikroskop, og dekk det (vekselvis) med et UV-filter og et Petri-parabolens lokk. Bildene som er tatt i disse to tilfellene, vises i figur 5. Bildet tatt gjennom UV-filteret er klart og skarpt, veldig likt fotografiet som er ...

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

Denne protokollen beskriver hvordan du lager et enkelt voksen Drosophila atferd observasjonskammer, og hvordan du tar HD-fotografier / videoer av morfologien eller oppførselen til forskjellige typer fruktfluer i observasjonskammeret gjennom relativt enkle og rimelige metoder.

Et justerbart HD-bildesystem for atferdsstudier av drosophila voksne

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

På grunn av sin vanskelige størrelse er Drosophila vanskelig å bilde. Denne metoden demonstrerer avbildning av oppførselen og morfologien til fluer gjennom bruk av et stereomikroskop. Denne protokollen kan brukes både til vitenskapelig forskning og undervisning.Å demonstrere prosedyren vil være Ms.Li Tong og Ms.Weng Yujia, studenter som gjør forskerutdanning under min veiledning. Til å begynne med, gjør et flyadferd observasjonskammer, eller FBOC, ved hjelp av en gjennomsiktig plastflaskehette på ca. 17 x 22 millimeter eller ved å kutte en seksjon på 17 millimeter fra den tykke enden av en fem milliliter pipettespiss. Hell 1%agar inn i FBOC for å justere dybden.Hvis mat må plasseres i FBOC, hell agaren for å oppnå en dybde på 12 millimeter. Hvis mat ikke trenger å plasseres i FBOC, hell agaren til en dybde på fem millimeter for å spore hvor fruktfluer befinner seg lettere. Hvis du bruker en pipettespiss til å lage en FBOC, plasserer du pipettespissdelen i en 35 eller en 60 millimeter Petri-tallerken.Hell 1% agargelen i Petri-parabolen til en tykkelse på omtrent fem millimeter og vent på at agaren størkner og forsegler bunnen av FBOC. Hell deretter agargelen i FBOC til ønsket tykkelse. Lag en FBOC-base ved å bore et 10 millimeter dypt hull i midten av et stykke etylaminskumplate med samme diameter som FBOC.Sett FBOC inn i hullet. Lag flymat om nødvendig med gjærmedium, kunstig kosthold eller ren sukrose eller glukose, avhengig av formålet med observasjonen. For å visuelt avgjøre om fluer fôrer, legg til matfargestoffer til maten til en endelig konsentrasjon på 12,5 milligram per 100 milliliter.Hell den tilberedte maten i en Petri-tallerken i en høyde på åtte millimeter. Etter størkning, legg mat på en rektangulær tegnet på papir og kutt maten deretter og legg den på et stykke plast og kutt inn i en firkantet pyramide eller firkantet frustumpyramide for å tillate opptak av flyadferd fra forskjellige vinkler når fluene lander på maten. Klipp et stykke plast og bruk pinsett for å plassere plast og mat i midten av FBOC.Hell 1% agar gel i en ren tom flaske til en tykkelse på 1-2 centimeter og plasser den ved romtemperatur i 1-2 timer. Overfør fluer til flasken og plasser den på 25 grader Celsius i 36 timer eller mer. Slapp av og inaktiver fluene i knust is, sorter dem på en ispakke og overfør dem til FBOC som tidligere beskrevet.Etter å ha overført fluene til FBOC, dekk den med 30-40 millimeter UV eller klart filter for kameraet for å danne et FBOC-kompleks. Plasser FBOC-komplekset under stereomikroskopet for observasjon. Belyse FBOC.Monter mini LED-videolysene for å blinke hot shoe mount-stativer og plasser lysene på venstre og høyre side av FBOC. Slå på lysene og sett fargetemperaturen til 5000 til 5600 Kelvin og lysstyrken til 100%Slå på LED-videolysene og juster stereozoommikroskopet til kanten av FBOC tydelig kan sees med det blotte øye. Flytt FBOC til midten av synsfeltet.Fest klemmen på universalteleskopets digitale kameraadapter til et okular på stereomikroskopet. Fest deretter et kompakt digitalt kamera til adapteren på en sikker måte ved vekselvis å dreie kameraets monteringsskrue og kamerafesteskrue. Slå på det digitale kameraet og drei de horisontale/vertikale finjusteringsknappene til FBOC-kanten tydelig vises midt i det lyse sirkulære synsfeltet på kameraets LCD-skjerm.Drei funksjonshjulet til blenderprioritert automatisk modus. Trykk fokusmodus på multivelgeren, velg nærbilde av makroer, og trykk deretter OK.-knappen. Flytt zoombryteren fra vidvinkelenden til telefotoenden, og zoom inn i det sirkulære bildet til den sentrale delen fyller hele LCD-skjermen.Trykk på filmopptaksknappen og begynn å spille inn fly-virkemåten. Drei fokusknappen på mikroskopet til fluene i FBOC er godt synlige. Velg flyvirkemåten av interesse for observasjon eller videoopptak.Vri zoomknappen for å zoome inn og ut for å oppnå ønsket forstørrelse for observasjon eller videoopptak. Det representative fotografiet tatt gjennom UV-filteret er klart og skarpt, veldig likt fotografiet som er tatt når kulturhettene ikke er dekket. Kvaliteten på bildet tatt gjennom glasset på Petri-parabolen er svært dårlig og delvis uskarpt.Et bilde tatt fra videoopptaket som viser detaljene for hver del av flyets kropp, vises her. Fordi kameraet er koblet til et zoom stereomikroskop, er det veldig enkelt å skyte fra panorama til nærbilder ved hjelp av zoomsystemet. Ved hjelp av denne protokollen kan flyvirkemåte observeres og dokumenteres for flere visningsvinkler.For eksempel gnir den kvinnelige fluen hele tiden ovipositoren med bakbenene under prosessen med å legge egg. Denne detaljen av eggleggingsadferd kan ikke ses tydelig fra siden. Ved hjelp av denne enkle og økonomiske metoden kan vi ta et panorama eller nærbilde av oppførselen og morfologien til fluer og få en video eller et bilde av god kvalitet.

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 av den aldrende mus Vestibulær System

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

Atferds-og bevegelses målinger ved hjelp av et åpent felt Activity Monitoring System for skjelettmuskelsykdommer

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

En prosedyre å observere Context-indusert Fornyelse av Pavlovian kondisjonerte Alkohol-søkende atferd i 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

Gnager Brain Mikroinjeksjon å studere Molecular Underlag av motiverte 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

Batteri på atferdsdata tester vurdering generelle bevegelse, muskel styrke og koordinering i mus

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

Bruke sanntid å finne System å måle gå forbindelse med vandrende atferd blant institusjonalisert eldre voksne

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

Atferdsmessige sporing og Neuromast avbildning av meksikanske 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

Ord beslutning oppgave for å studere skriftlig ord anerkjennelse hos voksne med og uten demens eller mild kognitiv svekkelse

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

En eksperimentell paradigme for å måle virkningene av aldring på setnings behandling

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

Eksperimentelt paradigme for å måle effekten av indusert følelser på grammatikklæring

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