Name: an adjustable high-definition imaging system for behavioral studies of drosophila adults
Uploaded: 2021-06-08T13:30:00
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Agradecemos al profesor Li Xiangdong y al fotógrafo Sr. Cheng Jing por sus útiles discusiones y sugerencias. Este trabajo fue apoyado por el Proyecto Exploratorio (20200101) del Centro de Demostración de Enseñanza Experimental de Ciencias de la Vida de la Universidad Agrícola de China.

1. Construcción del sistema de observación/documentación
NOTA: Los materiales necesarios para construir el sistema de observación/documentación del comportamiento de la mosca se muestran en la Figura 1, y el sistema completado se muestra en la Figura 2. El protocolo para construir el sistema y cómo usarlo se describen a continuación.
<ol><li>Hacer un fly behavior <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>

La luz está en el corazón mismo de la fotografía y la videografía y es el factor decisivo para obtener imágenes de alta calidad16. Aquí, se utilizaron dos luces de video LED con brillo y temperatura de color ajustables como iluminadores, y se seleccionó un material translúcido para hacer el FBOC. Los paneles de luz LED en ambos lados proporcionaron suficiente brillo, y el material translúcido ablandó y dispersó la luz, produciendo finalmente luz uniforme, suave y brillante para iluminar...

Drosophila melanogaster es un modelo sobresaliente en la investigación biológica; sin embargo, es un mal modelo para fotografía o videografía, ya que es demasiado pequeño para una cámara o una videocámara y demasiado grande para un microscopio compuesto1. A pesar de la excelente investigación descrita en la literatura, la mayoría de los estudios solo han proporcionado imágenes borrosas y poco claras, en lugar de fotografías claras y nítidas con detalles claros que ilustran el comportamiento de la mosca que se describe. Además, aunque los comportamientos de las moscas han sido ampliamente estudiados (por ejemplo, cortejo y peleas), la mayoría de estos artículos han utilizado ilustraciones para explicar su investigación a los lectores.
Este documento describe un enfoque simple y económico. Usando este método, no solo se pueden observar los diversos comportamientos de Drosophila, sino que también se pueden registrar todos los detalles que se pueden observar bajo un microscopio de zoom estéreo de manera clara y nítida. Por supuesto, este método también se puede utilizar para registrar la morfología de las moscas, ya que cuando entran en un estado de sueño o semi-sueño, el modelo estacionario permite al usuario tomar una fotografía o una pila de fotografías con diferentes planos focales para obtener una foto de profundidad de campo extendida. Estos métodos se pueden realizar sin tecnología complicada y equipos costosos o incluso excelentes habilidades manuales.
El componente de video de este artículo muestra videos de varios comportamientos típicos de las moscas. El propósito de mostrar estos videos es doble: uno es que el público sepa lo que se puede capturar y presentar la calidad de imagen obtenida mediante el uso de este método; la otra es permitir que los nuevos estudiantes que están interesados en Drosophila, pero que hasta ahora no han tenido la oportunidad de observar realmente el comportamiento de las moscas, comprendan el comportamiento de las moscas (como el cortejo, las peleas) a través de estos videos claros en lugar de ilustraciones o imágenes borrosas.
Video suplementario: Comportamiento de la mosca de la fruta: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62533/fly%20behavior.mp4" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</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 es un modelo muy poderoso en la investigación biológica, pero un mal modelo para la fotografía o la videografía. Este artículo describe un método simple pero efectivo para observar y documentar el comportamiento o la morfología de las moscas. Las moscas fueron colocadas en una cámara de observación translúcida c.a. Ø15 x 5 mm (sin comida en el interior) o Ø15 x 12 mm (con una pieza de comida de 8 mm de altura en el interior). Después de cubrirse con un filtro ultravioleta (UV) / transparente con alta transmitancia de luz, la cámara se colocó bajo un microscopio estéreo con zoom de 5-50x, y se colocaron mini luces de video de diodo emisor de luz (LED) a ambos lados del microscopio para iluminar la cámara y obtener una luz uniforme, suave, brillante y casi sin sombras. Luego, una cámara digital compacta con zoom óptico de 3-5x, que puede grabar video de alta definición o mayor resolución de 1080 P (a una velocidad de fotogramas de ≥30 fps), se conectó al ocular del microscopio a través de un soporte, y se tomaron fotografías o videos a través del ocular. Al ajustar la perilla del zoom del microscopio estéreo de zoom, fue muy fácil rastrear las moscas y tomar imágenes panorámicas o detalladas de primer plano según sea necesario, mientras que la cámara grabó todo bajo el microscopio. Debido a que las moscas pueden permanecer en cualquier posición en la cámara, se pueden observar y registrar desde todas las direcciones. Las fotografías o vídeos realizados son de buena calidad de imagen. Este método se puede utilizar tanto para la investigación científica como para la enseñanza.

Dispara a través de un filtro UV para obtener imágenes claras y nítidas Realice un experimento simple para observar la diferencia entre un filtro UV y el vidrio ordinario en el laboratorio. Tome un vial de cultivo de moscas, retire el tapón, colóquelo debajo de un microscopio de disección estéreo y cúbralo (alternativamente) con un filtro UV y una tapa de placa de Petri. Las fotografías tomadas en estos dos casos se muestran en la Figura 5. La fotografía tomada ...

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

Este protocolo describe cómo hacer una cámara de observación del comportamiento de Drosophila adulta simple, y cómo tomar fotografías / videos de alta definición de la morfología o el comportamiento de diferentes tipos de moscas de la fruta en la cámara de observación a través de métodos relativamente simples y asequibles.

Un sistema de imágenes ajustable de alta definición para estudios conductuales de adultos con Drosophila

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

Debido a su tamaño incómodo, Drosophila es difícil de imaginar. Este método demuestra imágenes del comportamiento y la morfología de las moscas mediante el uso de un microscopio estereoscópico. Este protocolo se puede utilizar tanto para la investigación científica como para la enseñanza.Demostrando el procedimiento estará Ms.Li Tong y la Sra. Weng Yujia, estudiantes universitarios que realizan capacitación en investigación bajo mi guía. Para comenzar, haga una cámara de observación del comportamiento de la mosca, o FBOC, utilizando una tapa de botella de plástico translúcido de aproximadamente 17 por 22 milímetros o cortando una sección de 17 milímetros del extremo grueso de una punta de pipeta de cinco mililitros. Vierta 1% de agar en el FBOC para ajustar su profundidad.Si es necesario colocar la comida en el FBOC, vierta el agar para obtener una profundidad de 12 milímetros. Si no es necesario colocar la comida en el FBOC, vierta el agar a una profundidad de cinco milímetros para rastrear el paradero de las moscas de la fruta más fácilmente. Si usa una punta de pipeta para hacer un FBOC, coloque la sección de la punta de la pipeta de corte en una placa de Petri de 35 o 60 milímetros.Vierta el gel de 1% de agar en la placa de Petri a un grosor de aproximadamente cinco milímetros y espere a que el agar se solidifique y selle el fondo del FBOC. Luego vierta el gel de agar en el FBOC al grosor deseado. Haga una base FBOC perforando un agujero de 10 milímetros de profundidad en el centro de una pieza de lámina de espuma de etilamina con el mismo diámetro que la FBOC.Inserte el FBOC en el agujero. Haga comida para moscas si es necesario con medio de levadura, dieta artificial o sacarosa pura o glucosa, dependiendo del propósito de la observación. Para determinar visualmente si las moscas se están alimentando, agregue colorantes alimentarios a los alimentos a una concentración final de 12.5 miligramos por 100 mililitros.Vierta la comida preparada en una placa de Petri a una altura de ocho milímetros. Después de la solidificación, coloque los alimentos en un rectangular dibujado en papel y corte los alimentos en consecuencia y colóquelos en un trozo de plástico y córtelos en una pirámide cuadrangular o pirámide cuadrangular frustum para permitir el registro del comportamiento de la mosca desde diferentes ángulos a medida que las moscas aterrizan en la comida. Corte un trozo de plástico y use pinzas para colocar el plástico y los alimentos en el centro de la FBOC.Vierta el gel de 1% de agar en una botella limpia y vacía a un grosor de 1-2 centímetros y colóquelo a temperatura ambiente durante 1-2 horas. Transfiera las moscas a la botella y colóquela a 25 grados centígrados durante 36 horas o más. Enfríe e inactive las moscas en hielo picado, clasícelas en una bolsa de hielo y transfiéralas al FBOC como se describió anteriormente.Después de transferir las moscas al FBOC, cúbralo con 30-40 milímetros de UV o filtro transparente para que la cámara forme un complejo FBOC. Coloque el complejo FBOC debajo del microscopio estereoscópico para su observación. Ilumina el FBOC.Monte mini luces de video LED para parpadear soportes de montaje de zapatas y coloque las luces en los lados izquierdo y derecho del FBOC. Encienda las luces y ajuste la temperatura de color a 5, 000 a 5, 600 Kelvin y el brillo al 100% Encienda las luces de video LED y ajuste el microscopio de zoom estéreo hasta que el borde del FBOC se pueda ver claramente a simple vista. Mueva el FBOC al centro del campo de visión.Conecte la abrazadera del adaptador de cámara digital del telescopio universal a un ocular del microscopio estereoscópico. A continuación, conecte una cámara digital compacta al adaptador de forma segura girando alternativamente el tornillo de montaje de la cámara y el tornillo de fijación de la cámara. Encienda la cámara digital y gire las perillas de ajuste fino horizontal / vertical hasta que el borde FBOC aparezca claramente en el centro del campo de visión circular brillante en la pantalla LCD de la cámara.Gire el dial de modo al modo automático de prioridad de apertura. Presione el modo de enfoque en el multiselector, elija el primer plano macro y luego presione el botón OK. Mueva el interruptor de zoom del extremo gran angular al extremo del teleobjetivo y amplíe la imagen circular hasta que su parte central llene la pantalla LCD completa.Presione el botón de grabación de película y comience a grabar el comportamiento de la mosca. Gire la perilla de enfoque del microscopio hasta que las moscas en el FBOC sean claramente visibles. Elija el comportamiento de la mosca de interés para la observación o la grabación de video.Gire la perilla del zoom para acercar y alejar para lograr la ampliación deseada para la observación o la grabación de video. La fotografía representativa tomada a través del filtro UV es clara y nítida, muy similar a la fotografía tomada cuando el vial de cultivo no está cubierto. La calidad de la foto tomada a través del vidrio de la placa de Petri es muy pobre y parcialmente borrosa.Una fotografía tomada de la grabación de video que muestra los detalles de cada parte del cuerpo de la mosca se muestra aquí. Debido a que la cámara está conectada a un microscopio estéreo con zoom, es muy fácil disparar desde tomas panorámicas hasta tomas de primer plano utilizando el sistema de zoom. Usando este protocolo, el comportamiento de la mosca se puede observar y documentar para múltiples ángulos de visión.Por ejemplo, la mosca hembra está frotando constantemente el ovipositor con sus patas traseras durante el proceso de puesta de huevos. Este detalle del comportamiento de puesta de huevos no se puede ver claramente desde un lado. Utilizando este método sencillo y económico, podemos tomar una panorámica o primer plano del comportamiento y morfología de las moscas y obtener un vídeo o foto de buena calidad.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

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