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 tackar professor Li Xiangdong och fotografen Mr. Cheng Jing för hjälpsamma diskussioner och förslag. Detta arbete stöddes av det förberedande projektet (20200101) vid Life Science Experimental Teaching Demonstration Center of China Agricultural University.

1. Konstruktion av observations-/dokumenteringssystemet
OBS: De material som behövs för att konstruera flygbeteendet observera/dokumentera systemet visas i figur 1, och det färdiga systemet visas i figur 2. Protokollet för att konstruera systemet och hur det ska användas beskrivs nedan.
<ol><li>Gör en fly behavior observation c</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>

Ljus är i hjärtat av fotografi och videografi och är den avgörande faktorn för att få högkvalitativa bilder16. Här användes två LED-videolampor med justerbar ljusstyrka och färgtemperatur som belysningslampor, och ett genomskinligt material valdes för att göra FBOC. LED-ljuspanelerna på båda sidor gav tillräckligt med ljusstyrka, och det genomskinliga materialet mjukade och spridda ljus, vilket så småningom producerade enhetligt, mjukt och starkt ljus för att belysa flugorna i F...

Drosophila melanogaster är en enastående modell inom biologisk forskning; det är dock en dålig modell för fotografering eller videografi, eftersom den är för liten för en kamera eller en videokamera och för stor för ett sammansatt mikroskop1. Trots utmärkt forskning som beskrivs i litteraturen har de flesta studier bara gett suddiga, otydliga bilder, snarare än tydliga och skarpa fotografier med tydliga detaljer som illustrerar flugbeteendet som beskrivs. Dessutom, även om flugbeteenden har studerats i stor utsträckning (t.ex. uppvaktning och strider), har de flesta av dessa papper använt illustrationer för att förklara sin forskning för läsarna.
Detta dokument beskriver en enkel och ekonomisk strategi. Med denna metod kan inte bara Drosophilas olika beteenden observeras, men också alla detaljer som kan observeras under ett stereozoommikroskop kan registreras tydligt och skarpt. Naturligtvis kan denna metod också användas för att spela in flugornas morfologi, eftersom när de går in i sömn- eller halvsömnstillstånd tillåter den stationära modellen användaren att ta ett fotografi eller en bunt fotografier med olika brännfält för att få ett utökat djup av fältfoto. Dessa metoder kan realiseras utan komplicerad teknik och dyr utrustning eller till och med fantastiska manuella färdigheter.
Videokomponenten i den här artikeln visar videor av flera typiska beteenden hos flugor. Syftet med att visa dessa videor är dubbelt: en är att låta publiken veta vad som kan fångas och presentera bildkvaliteten som erhålls med hjälp av denna metod; den andra är att låta nya studenter som är intresserade av Drosophila, men hittills inte har haft möjlighet att faktiskt observera flugornas beteende förstå flugornas beteende (som uppvaktning, strider) genom dessa tydliga videor snarare än illustrationer eller suddiga bilder.
Kompletterande video: Fruktfluga beteende :Klicka här <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62533/fly%20behavior.mp4" target="_blank">för att ladda ner den här 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 är en mycket kraftfull modell inom biologisk forskning, men en dålig modell för fotografi eller videografi. Detta dokument beskriver en enkel men effektiv metod för att observera och dokumentera flugornas beteende eller morfologi. Flugor placerades i en genomskinlig observationskammare c.a. Ø15 x 5mm (ingen mat inuti) eller Ø15 x 12 mm (med en 8 mm hög matbit inuti). Efter att ha täckt med ett ultraviolett (UV)/tydligt filter med hög ljusöverföring placerades kammaren under ett 5-50x zoomstereomikroskop, och miniljusavgivande diodvideolampor (LED) placerades på båda sidor av mikroskopet för att belysa kammaren för att få enhetligt, mjukt, ljust och nästan skuggfritt ljus. Sedan var en kompakt digitalkamera med 3-5x optisk zoom, som kan spela in 1080 P högupplöst eller högre upplösningsvideo (med en bildhastighet på ≥30 fps), ansluten till mikroskopets okular genom ett fäste och fotografier eller videor togs genom okularet. Genom att justera zoomratten på zoomstereomikroskopet var det mycket enkelt att spåra flugorna och ta panoramabilder eller detaljerade närbilder efter behov, medan kameran spelade in allt under mikroskopet. Eftersom flugorna kan stanna på vilken position som helst i kammaren kan de observeras och registreras från alla håll. Fotografierna eller videorna som tas är av god bildkvalitet. Denna metod kan användas både för vetenskaplig forskning och undervisning.

Skjut genom ett UV-filter för tydliga och skarpa bilder Utför ett enkelt experiment för att observera skillnaden mellan ett UV-filter och vanligt glas i laboratoriet. Ta en flugkulturflaska, ta bort proppen, placera den under ett stereo dissekerande mikroskop och täck den (växelvis) med ett UV-filter och ett Petri-disklock. Fotografierna som tagits i dessa två fall visas i figur 5. Fotografiet som tas genom UV-filtret är klart och skarpt, mycket likt fotografiet so...

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

Detta protokoll beskriver hur man gör en enkel vuxen Drosophila beteende observation kammare, och hur man tar högupplösta fotografier / videor av morfologi eller beteende av olika typer av fruktflugor i observationskammaren genom relativt enkla och prisvärda metoder.

Ett justerbart högupplöst bildsystem för beteendestudier av drosophila vuxna

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 grund av sin besvärliga storlek är Drosophila svår att avbilda. Denna metod visar avbildning av beteende och morfologi av flugor genom användning av ett stereomikroskop. Detta protokoll kan användas både för vetenskaplig forskning och undervisning.Att demonstrera förfarandet kommer att Ms.Li Tong och Ms. Weng Yujia, studenter som gör forskarutbildning under min ledning. Till att börja med, gör en flygbeteendeobservationskammare, eller FBOC, med hjälp av ett genomskinligt plastflaskalock på ca 17 gånger 22 millimeter eller genom att skära en sektion på 17 millimeter från den tjocka änden av en fem milliliter pipettspets. Häll 1%agar i FBOC för att justera dess djup.Om mat behöver placeras i FBOC, häll agar för att få ett djup av 12 millimeter. Om mat inte behöver placeras i FBOC, häll agar till ett djup av fem millimeter för att spåra var frukt flyger lättare. Om du använder en pipettspets för att göra en FBOC, placera den avskurna pipettspetssektionen i en 35 eller en 60 millimeters Petri-skål.Häll 1%agargelen i Petri-skålen till en tjocklek av ca fem millimeter och vänta på att agaren stelnar och förseglar botten av FBOC. Häll sedan agargelen i FBOC till önskad tjocklek. Gör en FBOC-bas genom att borra ett 10 millimeter djupt hål i mitten av en bit etylaminskumplåt med samma diameter som FBOC.Sätt in FBOC i hålet. Gör flugmat om det behövs med jästmedel, konstgjord kost eller ren sackaros eller glukos, beroende på syftet med observationen. För att visuellt avgöra om flugor matar, tillsätt matfärgämnen till maten till en slutlig koncentration på 12,5 milligram per 100 milliliter.Häll den beredda maten i en petriskål till en höjd av åtta millimeter. Efter stelning, placera mat på en rektangulär ritad på papper och skär maten i enlighet därmed och placera den på en plastbit och skär i en kvadratisk pyramid eller fyrkantig frustumpyramid för att tillåta registrering av flugbeteende från olika vinklar när flugorna landar på maten. Skär en bit plast och använd pincett för att placera plasten och maten i mitten av FBOC.Häll 1%agargel i en ren tom flaska till en tjocklek av 1-2 centimeter och placera den vid rumstemperatur i 1-2 timmar. Överför flugor till flaskan och placera den på 25 grader Celsius i 36 timmar eller mer. Kyl och inaktivera flugorna i krossad is, sortera dem på en ispåse och överför dem till FBOC som tidigare beskrivits.Efter överföring av flugorna till FBOC, täck den med 30-40 millimeter UV eller klart filter för kameran att bilda ett FBOC-komplex. Placera FBOC-komplexet under stereomikroskopet för observation. Tänd FBOC.Montera mini LED-videolampor för att blinka heta skofästen och placera lamporna på vänster och höger sida av FBOC. Tänd lamporna och ställ in färgtemperaturen på 5 000 till 5 600 Kelvin och ljusstyrkan till 100 % Tänd LED-videolamporna och justera stereozoommikroskopet tills kanten på FBOC tydligt kan ses med blotta ögat. Flytta FBOC till mitten av synfältet.Fäst klämman på den universella teleskopets digitalkameraadapter på ett okular i stereomikroskopet. Anslut sedan en kompakt digitalkamera till adaptern på ett säkert sätt genom att växelvis vrida på kamerans monteringsskruv och kamerafästesskruv. Slå på digitalkameran och vrid på de horisontella/vertikala finjusteringsknapparna tills FBOC-kanten tydligt visas i mitten av det ljusa cirkulära synfältet på kamerans LCD-skärm.Rotera lägesratten till aperture-prioriterat autoläge. Tryck på fokusläget på multiväljaren, välj makro närnivå och tryck sedan på OK-knappen. Flytta zoomomkopplaren från vidvinkelslutningen till telefotoslutet och zooma in i den cirkulära bilden tills dess centrala del fyller hela LCD-skärmen.Tryck på filminspelningsknappen och börja spela in flugbeteendet. Vrid mikroskopets fokusratt tills flugorna i FBOC är tydligt synliga. Välj det flugbeteende som är av intresse för observation eller videoinspelning.Vrid zoomknappen för att zooma in och ut för att uppnå önskad förstoring för observation eller videoinspelning. Det representativa fotografiet som tas genom UV-filtret är klart och skarpt, mycket likt fotografiet som togs när odlingsflaskan inte är täckt. Kvaliteten på fotot som tas genom petriskålens glas är mycket dålig och delvis suddig.Ett fotografi taget från videoinspelningen som visar detaljerna i varje del av flugens kropp visas här. Eftersom kameran är ansluten till ett zoomstereomikroskop är det mycket enkelt att skjuta från panorama till närbilder med zoomsystemet. Med det här protokollet kan flygbeteende observeras och dokumenteras för flera betraktningsvinklar.Till exempel gnuggar den kvinnliga flugan ständigt ovipositorn med bakbenen under processen att lägga ägg. Denna detalj av äggläggningsbeteende kan inte ses tydligt från sidan. Med hjälp av denna enkla och ekonomiska metod kan vi ta en panorama eller närbild av flugornas beteende och morfologi och få en video eller ett foto 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 Bedömning av Aging Mouse Vestibular 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

Beteende och rörelseapparaten Mätningar Använda ett öppet fält Activity Monitoring System för Skeletal Muscle Sjukdomar

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

Ett förfarande för att observera Context-inducerad Förnyelse av Pavlovian konditione Alkohol sökande beteende hos råttor

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

Gnagare Brain mikroinjektion för att studera molekylära substrat av motiverat beteende

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 av beteendemässiga tester bedöma allmänna fortskaffningsmedel, muskelstyrka och samordning i möss

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

Använda ett realtid att lokalisera System att mäta gångavstånd aktivitet i samband med vandrande beteenden bland hospitaliserade äldre vuxna

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

Beteendemässiga spårning och Neuromast avbildning av mexikanska släktet

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

Lexikala beslut uppgift för att studera skriftlig Word erkännande hos vuxna med och utan demens eller mild kognitiv svikt

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

Ett experimentellt paradigm för mätning av åldrandets effekter på menings förädling

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

Experimentellparadigm för att mäta effekten av inducerade känslor på grammatiklärande

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