Name: a simple technique to assay locomotor activity in drosophila
Uploaded: 2023-02-24T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Simple Technique to Assay Locomotor Activity in Drosophila at JoVE.com

Bu çalışma, Soochow Üniversitesi ve Çin Ulusal Bilim Vakfı'ndan (NSFC) (82171414) özel bir lansman fonu tarafından desteklendi. Prof. Chunfeng Liu'nun laboratuvar üyelerine tartışmaları ve yorumları için teşekkür ederiz.

Bu çalışmada W1118 yetişkin sinek ve üçüncü instar larvaları kullanılmıştır.
1. Deneysel hazırlık
NOT: Drosophila hareket takibi için açık alan arenası, renksiz ve kokusuz silika jel ile yapılır.
<ol><li>Reaktif A ve reaktif B'yi, üreticinin silika kiti için talimatlarına göre 1:10 oranında karıştırın ( bkz. Renk beyaza dönene kadar karıştırarak karışıma sodyum bika...

<ol>
	<li>Ham, S. J., 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=Loss+of+UCHL1+rescues+the+defects+related+to+Parkinson's+disease+by+suppressing+glycolysis.">Loss of UCHL1 rescues the defects related to Parkinson's disease by suppressing glycolysis.</a> Science Advances. 7 (28), (2021).</li><li>Algarve, T. D., Assmann, C. E., Aigaki, T., da Cruz, I. B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parental+and+preimaginal+exposure+to+methylmercury+disrupts+locomotor+activity+and+circadian+rhythm+of+adult+Drosophila+melanogaster.">Parental and preimaginal exposure to methylmercury disrupts locomotor activity and circadian rhythm of adult Drosophila melanogaster.</a> Drug and Chemical Toxicology. 43 (3), 255-265 (2020).</li><li>Jones, M. A., Grotewiel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+as+a+model+for+age-related+impairment+in+locomotor+and+other+behaviors.">Drosophila as a model for age-related impairment in locomotor and other behaviors.</a> Experimental Gerontology. 46 (5), 320-325 (2011).</li><li>Yamaguchi, M., Yoshida, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+as+a+model+organism.">Drosophila as a model organism.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 1076, 1-10 (2018).</li><li>Rothenfluh, A., Heberlein, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drugs,+files,+and+videotape:+the+effects+of+ethanol+and+cocaine+on+Drosophila+locomotion.">Drugs, files, and videotape: the effects of ethanol and cocaine on Drosophila locomotion.</a> Current Opinion in Neurobiology. 12 (6), 639-645 (2002).</li><li>Tsuda, L., Lim, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alzheimer's+disease+model+system+using+Drosophila.">Alzheimer's disease model system using Drosophila.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 1076, 25-40 (2018).</li><li>Dung, V. M., Thao, D. T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parkinson's+disease+model.">Parkinson's disease model.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 1076, 41-61 (2018).</li><li>Liguori, F., Amadio, S., Volonte, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fly+for+ALS:+Drosophila+modeling+on+the+route+to+amyotrophic+lateral+sclerosis+modifiers.">Fly for ALS: Drosophila modeling on the route to amyotrophic lateral sclerosis modifiers.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. 78 (17-18), 6143-6160 (2021).</li><li>Cao, W., 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=An+automated+rapid+iterative+negative+geotaxis+assay+for+analyzing+adult+climbing+behavior+in+a+Drosophila+model+of+neurodegeneration.">An automated rapid iterative negative geotaxis assay for analyzing adult climbing behavior in a Drosophila model of neurodegeneration.</a> Journal of Visualized Experiments. (127), 56507 (2017).</li><li>Eidhof, I., 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=High-throughput+analysis+of+locomotor+behavior+in+the+Drosophila+island+assay.">High-throughput analysis of locomotor behavior in the Drosophila island assay.</a> Journal of Visualized Experiments. (129), 55892 (2017).</li><li>Scaplen, K. M., 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=Automated+real-time+quantification+of+group+locomotor+activity+in+Drosophila+melanogaster.">Automated real-time quantification of group locomotor activity in Drosophila melanogaster.</a> Scientific Reports. 9 (1), 4427 (2019).</li><li>Werkhoven, Z., Rohrsen, C., Qin, C., Brembs, B., de Bivort, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MARGO+(Massively+Automated+Real-time+GUI+for+Object-tracking),+a+platform+for+high-throughput+ethology.">MARGO (Massively Automated Real-time GUI for Object-tracking), a platform for high-throughput ethology.</a> PLoS One. 14 (11), e0224243 (2019).</li><li>Gargano, J. W., Martin, I., Bhandari, P., Grotewiel, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+iterative+negative+geotaxis+(RING):+a+new+method+for+assessing+age-related+locomotor+decline+in+Drosophila.">Rapid iterative negative geotaxis (RING): a new method for assessing age-related locomotor decline in Drosophila.</a> Experimental Gerontology. 40 (5), 386-395 (2005).</li><li>Cichewicz, K., Hirsh, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ShinyR-DAM:+a+program+analyzing+Drosophila+activity,+sleep+and+circadian+rhythms.">ShinyR-DAM: a program analyzing Drosophila activity, sleep and circadian rhythms.</a> Communications Biology. 1, 25 (2018).</li><li>McParland, A. L., Follansbee, T. L., Ganter, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+larval+activity+in+the+Drosophila+activity+monitor.">Measurement of larval activity in the Drosophila activity monitor.</a> Journal of Visualized Experiments. 98, e52684 (2015).</li><li>Walter, T., Couzin, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TRex,+a+fast+multi-animal+tracking+system+with+markerless+identification,+and+2D+estimation+of+posture+and+visual+fields.">TRex, a fast multi-animal tracking system with markerless identification, and 2D estimation of posture and visual fields.</a> eLife. 10, (2021).</li><li>Maia Chagas, A., Prieto-Godino, L. L., Arrenberg, A. B., Baden, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+&#8364;100+lab:+A+3D-printable+open-source+platform+for+fluorescence+microscopy,+optogenetics,+and+accurate+temperature+control+during+behaviour+of+zebrafish,+Drosophila,+and+Caenorhabditis+elegans.">The &#8364;100 lab: A 3D-printable open-source platform for fluorescence microscopy, optogenetics, and accurate temperature control during behaviour of zebrafish, Drosophila, and Caenorhabditis elegans.</a> PLoS Biology. 15 (7), e2002702 (2017).</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. (61), (2012).</li><li>Xiao, G. <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+the+behavior+of+Drosophila+melanogaster+for+toxicity+study.">Methods to assay the behavior of Drosophila melanogaster for toxicity study.</a> Methods in Molecular Biology. 2326, 47-54 (2021).</li><li>Schindelin, J., 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=Fiji:+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis.">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nature Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li><li>Johnson, M. E., Bobrovskaya, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+update+on+the+rotenone+models+of+Parkinson's+disease:+their+ability+to+reproduce+the+features+of+clinical+disease+and+model+gene-environment+interactions.">An update on the rotenone models of Parkinson's disease: their ability to reproduce the features of clinical disease and model gene-environment interactions.</a> Neurotoxicology. 46, 101-116 (2015).</li><li>Coulom, H., Birman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+exposure+to+rotenone+models+sporadic+Parkinson's+disease+in+Drosophila+melanogaster.">Chronic exposure to rotenone models sporadic Parkinson's disease in Drosophila melanogaster.</a> The Journal of Neuroscience. 24 (48), 10993-10998 (2004).</li><li>Kumar, P. P., Bawani, S. S., Anandhi, D. U., Prashanth, K. V. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rotenone+mediated+developmental+toxicity+in+Drosophila+melanogaster.">Rotenone mediated developmental toxicity in Drosophila melanogaster.</a> Environmental Toxicology and Pharmacology. 93, 103892 (2022).</li><li>Gulyas, M., Bencsik, N., Pusztai, S., Liliom, H., Schlett, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AnimalTracker:+an+ImageJ-based+tracking+API+to+create+a+customized+behaviour+analyser+program.">AnimalTracker: an ImageJ-based tracking API to create a customized behaviour analyser program.</a> Neuroinformatics. 14 (4), 479-481 (2016).</li><li>Qu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EasyFlyTracker:+a+simple+video+tracking+Python+package+for+analyzing+adult+Drosophila+locomotor+and+sleep+activity+to+facilitate+revealing+the+effect+of+psychiatric+drugs.">EasyFlyTracker: a simple video tracking Python package for analyzing adult Drosophila locomotor and sleep activity to facilitate revealing the effect of psychiatric drugs.</a> Frontiers in Behavioral Neuroscience. 15, 809665 (2022).</li><li>Yarwais, Z. H., Najmalddin, H. O., Omar, Z. J., Mohammed, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+data+collection+of+Drosophila+movement+behaviour+assays+using+computer+vision+in+Python.">Automated data collection of Drosophila movement behaviour assays using computer vision in Python.</a> International Journal of Innovative Approaches in Science Research. 4 (1), 15-22 (2020).</li></ol>

Fiji görüntü işleme programı ile uyumlu açık kaynaklı materyal AnimalTracker API'sine dayanarak, araştırmacıların hem yetişkin hem de bireysel larva sineklerini izleyerek lokomotor aktivitesini sistematik olarak değerlendirmelerini sağlayabilecek bir yöntem tasarladık. AnimalTracke , uygulama tarafından tasarlanan hayvan izleme davranışının analizini kolaylaştırmak için mevcut veritabanlarına veya diğer araçlara kolayca entegre edilebilen Java ile yazılmış bir araçtır<su...

Drosophila melanogaster, gen modifikasyonu1, ilaç tedavisi2 ve yaşlanma3 tarafından oluşturulan nöronal hastalık modellerinde hücresel ve moleküler fonksiyonları araştırmak için mükemmel bir model organizma sağlar. İnsanlar ve Drosophila arasındaki biyolojik yolakların, fiziksel özelliklerin ve hastalıkla ilişkili homolog genlerin yüksek korunumu, meyve sineğini molekülden davranışsal seviye4'e ideal bir taklit haline getirir. Birçok hastalık modelinde, davranış eksikliği çeşitli insan nöropatileri için yararlı bir model sağlayan önemli bir indekstir 5,6. Drosophila şimdi çoklu insan hastalıklarını, nörogelişimi ve Parkinson hastalığı ve amiyotrofik lateral skleroz 7,8 gibi nörodejeneratif hastalıkları incelemek için kullanılmaktadır. Hastalık modellerinin motor yeteneğini saptamak, patojenik ilerlemeyi anlamak için çok önemlidir ve hastalık sürecinin altında yatan moleküler mekanizmalarla fenotipik bir korelasyon sağlayabilir.
Son zamanlarda, Drosophila lokomotor algılama stratejileri için, gruplandırılmışsineklerde yüksek verim testi 9,10 ve gerçek zamanlı 11,12'de hareket ölçümü gibi ticari olarak temin edilebilen yazılım araçları ve uygun maliyetli programlar geliştirilmiştir. Böyle bir geleneksel yaklaşım, aynı cinsiyet ve yaşa sahip büyük bir sinek popülasyonunun kapsanmasına izin veren ve 9,13 veri toplarken çeşitliliği azaltan birden fazla kanal içeren tırmanma testi olarak da adlandırılan hızlı etkileşimli negatif jeotaksistir (RING). Lokomotor davranışı analiz etmek için bir başka ön test yöntemi, ince bir cam tüp14 içindeki sinek aktivitesi hareketini tespit etmek için birden fazla ışın kullanan bir cihaz olan TriKinetics Drosophila aktivite monitörüdür (DAM). Cihaz, daha uzun bir süre boyunca sineklerin aktivitesini ve sirkadiyen ritmini incelemek için ışın geçişlerini hesaplayarak otomatik hareketi temsil eden konumu sürekli olarak kaydeder15. Bu yöntemler, davranışsal hareketteki değişiklikleri belirlemek için meyve sineklerindeki davranışsal kusurların analizinde yaygın olarak kullanılmasına rağmen, her zaman özel test ekipmanı veya karmaşık analiz süreçleri gerektirir ve bazı modellerde uygulamalarını sınırlı, basit bir cihazla kısıtlar. FlyGrAM11 ve Drosophila adası tahlil10 gibi yetişkin Drosophila'yı test etmek için hayvan izleme grubu tabanlı stratejiler, önceden tanımlanmış bir alanda sosyal işe alım ve bireysel izleme uygular. Bununla birlikte, meydan okunan alanlardaki sosyal bireysel kısıtlama, sineklerin çarpışması veya üst üste binmesinden kaynaklanan görüntülerdeki tanımlamalar üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olabilir. TRex16, MARGO12 ve FlyPi17 gibi bazı açık kaynaklı materyal tabanlı yöntemlerin acil bir durumu olsa da, davranış testlerinde esnek kullanımla sinekleri hızlı bir şekilde izleyebilirler. Bu test yaklaşımları, ayrıntılı deneysel cihaz kurulumları, özel yazılım gereksinimleri veya profesyonel bilgisayar dilleri ile ilişkilidir. Larvalar için, birimzaman 18 başına ızgara sınır çizgilerinin sayısı boyunca kat edilen toplam mesafeyi ölçmek veya bireyler için vücut duvarı kasılmalarını manuel olarak19 olarak kabaca saymak, lokomotor yeteneklerini değerlendirmek için baskın yöntemlerdir. Ekipman veya cihazlarda ve analiz yöntemlerinde hassasiyet eksikliği nedeniyle, larvaların bazı davranışsal hareketleri tespit edilmekten kaçabilir ve davranışsal hareketin, özellikle de ince hareketin doğru bir şekilde değerlendirilmesini zorlaştırabilir15.
Mevcut geliştirilen yöntem, Fiji (ImageJ) görüntü işleme programı ile uyumlu AnimalTracker uygulama programlama arayüzünü (API) kullanarak, hem yetişkin hem de larva sineklerinin lokomotor aktivitesini, yüksek çözünürlüklü (HD) videolardan izleme davranışlarını analiz ederek sistematik olarak değerlendirmek için kullanmaktadır. Fiji, sağlam yazılım kütüphanelerini çok sayıda komut dosyası dili ile birleştirebilen, görüntü işleme algoritmalarının hızlı prototiplenmesiyle sonuçlanan ve görüntü analiz yetenekleri20 için biyologlar arasında popüler hale getiren açık kaynaklı bir yazılım ImageJ dağıtımıdır. Mevcut yaklaşımda, Fiji'nin AnimalTracker API'sine entegrasyonu, kişiselleştirilmiş algoritma ekleme ile benzersiz bir Drosophila davranış testi geliştirmek için kullanılmaktadır ve lokomotor davranışın sağlam analitik yeteneklerini desteklemek için ayrıntılı dokümantasyon ve öğreticiler için yararlı bir adım sağlar (Şekil 1). Sineklerin çarpışması veya üst üste binmesinin neden olduğu görüntülerdeki nesnel tanımlamaların karmaşıklığını atlatmak için, her arena yalnızca bir sineğe ev sahipliği yapmakla sınırlıdır. Yaklaşımın izleme hassasiyetini değerlendirdikten sonra, genellikle Parkinson hastalığının hayvan modelleri için kullanılan toksik ilaç rotenon ile uygulanan Drosophila'nın lokomotor hareketlerini izlemek ve ölçmek için uygulandı ve sonuçta ilaç tedavisinde hareket bozukluğu keşfetti21. Açık kaynaklı ve özgür yazılım kullanan bu metodoloji, yüksek maliyetli enstrümantasyon gerektirmez ve Drosophila davranışsal hareketini hassas ve tekrarlanabilir bir şekilde analiz edebilir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Animal tracker</td>
			<td>Hungarian Brain Research Program</td>
			<td>version: 1.7</td>
			<td>pfficial website: http://animaltracker.elte.hu/main/downloads</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera software</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>version: 2021.105.10.0</td>
			<td>built-in windows 10 system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Computer</td>
			<td>DELL</td>
			<td>Vostro-14-5480</td>
			<td>a comupter running win 10 system is available</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drosophila carbon dioxide anesthesia workstation</td>
			<td>Wu han Yihong technology</td>
			<td>#YHDFPCO2-018</td>
			<td>official website: http://www.yhkjwh.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiji software</td>
			<td>Fiji team</td>
			<td>version: 1.53v</td>
			<td>official website: https://fiji.sc/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Format factory software</td>
			<td>Pcfreetime</td>
			<td>version: X64 5.4.5</td>
			<td>official website: http://www.pcfreetime.com/formatfactory/CN/index.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graph pad prism</td>
			<td>GraphPad Software</td>
			<td>version: 8.0.2</td>
			<td>official website: https://www.graphpad-prism.cn</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hight definition camera</td>
			<td>TTQ</td>
			<td>Jingwang2 (HD1080P F1.6 6-60mm)</td>
			<td>official website: http://www.ttq100.com/product_show.php?id=35</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Office software</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>version: office 2019</td>
			<td>official website: https://www.microsoftstore.com.cn/software/office</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dish</td>
			<td>Bkman</td>
			<td>110301003</td>
			<td>size: 60 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica gel</td>
			<td>DOW</td>
			<td>SYLGARD 184 Silicone Elastomer Kit</td>
			<td>Mix well according to the instructions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Macklin</td>
			<td>#144-55-8</td>
			<td>Mix well with silica gel</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple technique to assay locomotor activity in drosophila

Drosophila melanogaster , gelişmiş genetik manipülasyon tekniklerinin bolluğu ve çeşitli davranışsal özellikleri nedeniyle çeşitli hastalıkları incelemek için ideal bir model organizmadır. Hayvan modellerinde davranışsal eksikliğin belirlenmesi, örneğin hastaların sıklıkla motor fonksiyonlarında bozulmalar yaşadığı nörodejeneratif hastalıklarda, hastalık şiddetinin çok önemli bir ölçüsüdür. Bununla birlikte, ilaçla tedavi edilen veya transgenik bireyler gibi sinek modellerinde motor açıklarını izlemek ve değerlendirmek için çeşitli sistemlerin mevcudiyeti ile, birden fazla açıdan hassas değerlendirme için ekonomik ve kullanıcı dostu bir sistem hala eksiktir. Burada, hem yetişkin hem de larva bireylerinin hareket aktivitelerini kayıtlı videodan sistematik olarak değerlendirmek ve böylece izleme davranışlarının analizine izin vermek için Fiji görüntü işleme programı ile uyumlu olan AnimalTracker uygulama programlama arayüzüne (API) dayanan bir yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntem, davranışı kaydetmek ve analiz etmek için yalnızca yüksek çözünürlüklü bir kamera ve bir bilgisayar çevre birimi donanım entegrasyonu gerektirir, bu da onu transgenik veya çevresel davranış eksiklikleri olan sinek modellerini taramak için uygun fiyatlı ve etkili bir yaklaşım haline getirir. Farmakolojik olarak tedavi edilen sinekleri kullanan davranış testlerine örnekler, tekniklerin hem yetişkin sineklerde hem de larvalarda davranış değişikliklerini oldukça tekrarlanabilir bir şekilde nasıl tespit edebileceğini göstermek için verilmiştir.

Bu çalışmada, yetişkin sineklerde ve rotenon ile tedavi edilen üçüncü instar larvalarında lokomotor eksiklikler incelenmiş ve motor aktivitelerinde ilaç çözücü dimetil sülfoksit (DMSO) ile beslenen bir kontrol sineğininkiyle karşılaştırılmıştır. Drosophila'da rotenon ile tedavinin beyinde dopaminerjik nöron kaybına neden olduğu gösterilmiştir22 ve önemli lokomotor defisitlere yol açmaktadır23. Şekil 11...

Watch this Scientific Journal Video about A Simple Technique to Assay Locomotor Activity in Drosophila at JoVE.com

A Simple Technique to Assay Locomotor Activity in Drosophila

Mevcut protokol, Drosophila'nın lokomotor aktivitesini, hız, mesafe vb. parametreleri hesaplamak için yüksek tanımlı video kaydına dayalı olarak her karenin piksellerini segmentlere ayırmak için eklentilerle uyumlu açık kaynaklı yazılım Fiji'yi kullanarak el yapımı bir arenada sineklerin hareketini izleyerek ve analiz ederek değerlendirir.

Drosophila'da Lokomotor Aktiviteyi Test Etmek İçin Basit Bir Teknik

Drosophila melanogaster is an ideal model organism for studying various diseases due to its abundance of advanced genetic manipulation techniques and ...

Yöntem, yetişkinlerin ve larvaların kaydedilen videodan uçma davranışlarını izlemek için yerel motor aktivitelerini sistematik olarak değerlendirmek için açık kaynaklı yazılıma dayanmaktadır. Bu yöntem, davranışı kaydetmek ve analiz etmek için düşük maliyetli cihaz entegrasyonu gerektirir, bu da onu sinek hareketini taramak için uygun fiyatlı ve etkili bir yaklaşım haline getirir. Bu teknoloji, yerel hareket bozukluğu olan bir insan hastalığı sinek modelinde davranış modifikasyonunu tanımlamak için kullanılır, ancak hastalığın, sakatlıkların veya zorlukların tedavisi için uygun değildir.Analiz işlemi sırasında ilgili video penceresini, yani orijinal ve işleme video penceresini temizlemek önemlidir. Başlamak için, drosophila hareket takibi için açık alan arenasını hazırlamak için, üreticinin talimatlarına göre, silika kitinin reaktifi A ve reaktif B'yi bir ila 10 oranında karıştırın. Ardından, HD kamerayı bir tripod üzerine yerleştirin ve kamera lensi silika arenanın yüzeyine dik olacak şekilde ayarlayın.Ardından videoyu Fiji ile açın. İlerleme çubuğunu ilk kareye sürükleyin ve zımnen onaylayın. Serbest seçim aracını kullanarak sineğin tüm vücudunu seçin.Seçilen alanın gri değeri geniş arka plana yaklaşana kadar beyaz dengesini ayarlamak için görüntü, ayarlama, parlaklık ve kontrast üzerine tıklayın. Anestezi altındaki sineği açık alan arenasına aktarın. Sinek anesteziden kurtulduktan sonra, arena tabağını sinek ile kameranın altına koyun ve kayıt başladığında sineğin hareket halinde olduğundan emin olmak için hızlıca bir yandan diğer yana sallayın.Video kaydını başlatmak için kamera uygulamasındaki kayıt düğmesine basın. Kaydın tamamlanmasının ardından, video kaydını sonlandırmak için durdur düğmesine basın. Kaydedilen videoları M-J pagan kodlamasıyla AVI formatına dönüştürün, böylece Fiji kullanılarak açılabilir ve analiz edilebilirler.Ayrıca videonun saniyedeki kare sayısını yetişkin sinekler için 15 fps'ye ve larvalar için 12 fps'ye ayarlayın. Videoyu Fiji ile açmak için açılır pencerede iki seçeneği belirleyin, sanal yığını kullanın ve gri ölçeğe dönüştürün. Hayvan izleyici eklentisinin etkin görüntü ayarlama aracını kullanarak bir işleme penceresi edinin ve oval aracı kullanarak orijinal video penceresinde arenayı çevreleyen bir izleme alanı oluşturun.İşleme penceresindeki ilk boş çerçeve için filtreleri ve iki filtrenin parametrelerini ayarlayın. Ardından orijinal video penceresinde bir sonraki kareyi seçin ve işleme penceresinin filtrelenmiş yüzeyini seçin. Filtrelenmiş bir işleme penceresi seçildikten sonra, işleme penceresinde kaplanan kırmızı bir profille yolu uçurmak için eşik ayarlama aracını kullanın.Ardından, bilgisayarın işleme penceresinde örtülü kırmızı bir profille sineği tanımasını sağlamak için set blob algılayıcısını kullanın. Metin makalesinde açıklandığı gibi yetişkin sinek veya larvalar için son kareyi ayarlayın. Orijinal video penceresinde bir izleme dikdörtgeni sunmak için blobları göster aracını kullanın.İzlemeyi başlatın ve izleme tamamlandıktan sonra izleme dosyasını dışa aktarın. Hayvan izleyici ve izleme analizörü eklentisini kullanarak parça ve bölge dosyalarını yükleyin. Bölge ayarlarını kullanarak istediğiniz dizini seçin ve parametre ayarlarını değiştirin.Kare hızını kullanarak kare aralığının süresini hesaplayın. İzleme analizöründe analiz edildikten sonra elektronik tablo yazılımı ve grafik pedi prizması kullanarak nicel analiz çizelgeleri oluşturun. İzleme dosyasını açın.Tüm koordinatları Microsoft Office Excel'e kopyalayın ve boşluk tuşunu kullanarak hücreleri bölün. Kare aralığı başına hareketsizlik süresini hesaplamak için, hesaplanan tüm sonuçları seçin ve hareketsizlik süresini tüm sütun grafiğinin kenar boşluğuna göre görsel olarak görüntülemek üzere bir sütun grafiği ekleyin. Yön açısındaki değişiklikleri göstermek için, hesaplanan tüm sonuçları seçin ve bir dağılım diyagramı ekleyin.Rotenone ile tedavi edilen yetişkin sinekler ve üçüncü Instar larvaları, çözücü DMSO ile beslenen kontrol sineklerine kıyasla önemli lokomotor eksikliklere sahipti. Yetişkin sineklerde Rotenone tedavisinin kantitatif analizi, kat edilen mesafe ve ortalama hızda önemli bir azalma olduğunu göstermiştir. Ve hareketsizlik süresinde önemli bir artış.Temsili grafikler, Rotenone ile beslenen sineklerde kare aralığı başına hareket hızı için kontroldekilere kıyasla daha az tepe noktası gösterdi ve bu da lokomotor aktivite açığının ciddiyetini gösterdi. Kare başına hareket eden piksellerin kurumsal-istik hareketsizlik sütunu, kontrol sineklerine kıyasla, Rotenone ile beslenen sinekler için bir dakika içinde önemli ölçüde daha az hareket gösterdi. Rotenone besleme ve kontrol hayvanlarındaki yön değişikliklerinin hareket açısını gösteren temsili grafikler de sinekler tarafından seçilen yöndeki değişiklikleri ortaya çıkardı.Üçüncü Instar larvaları için de benzer sonuçlar gözlenmiştir. Sonuçlar, Rotenone ile beslenen larvaları izlemenin davranışsal hareketinin kontrole kıyasla önemli ölçüde bozulduğunu ortaya koymuştur. Analiz sürecindeki en önemli adım, yazılımın etkili bir şekilde kontrol edip edemeyeceğini kanıtladığı için boş çerçevenin ilkini oluşturmaktır.Bu teknoloji, araştırmacıların sinir veya kas hasarı gibi çoklu kusurların altında yatan mekanizmayı daha derinlemesine incelemelerine izin verebilir.

Research

JoVE Journal

Behavior

A Simple Technique to Assay Locomotor Activity in Drosophila

Mouse Short- and Long-term Locomotor Activity Analyzed by Video Tracking Software

Fare Kısa ve Uzun Vadeli Lokomotor Aktivite video Takip Yazılımı ile Analiz

Locomotor  activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice  and other rodents. Improvements in video tracking software ...

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

The Beat Sağırlık Uncovering: Algılama Ritim Bozuklukları Vurma Senkronize Finger ve algısal Zamanlama Görevleri ile

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

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

İskelet Kası Hastalıkları Açık Saha Aktivite İzleme Sisteminin Kullanılması Davranış ve Hareket Ölçümleri

The open field activity monitoring system comprehensively assesses locomotor and behavioral activity levels of mice. It is a useful tool for assessing ...

Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice

Açık Alan Maze Kullanım Fare lokomotor ve Anksiyete-benzeri Davranışı Tedbir

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Koşu Bandı Yorulma Testi: Mouse Yorgunluk gibi Davranış Basit, Yüksek verim Deneyi

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

Using a Split-belt Treadmill to Evaluate Generalization of Human Locomotor Adaptation

Split-kemer koşu bandı kullanarak genelleme insan Lokomotor uyum değerlendir

Understanding the mechanisms underlying locomotor learning helps researchers and clinicians optimize gait retraining as part of motor rehabilitation. ...

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

Çevresel İpuçlarının Eklem Davranışı Üzerine Etkisini Test Etmek İçin Bir Yöntem<em&gt; Drosophila melanogaster</em

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors ...

A Computational Method to Quantify Fly Circadian Activity

Sinek sirkadiyen etkinliği ölçmek için bir hesaplama yöntemi

In most animals and plants, circadian clocks orchestrate behavioral and molecular processes and synchronize them to the daily light-dark cycle. ...

Application of MultiColor FlpOut Technique to Study High Resolution Single Cell Morphologies and Cell Interactions of Glia in Drosophila

Application of MultiColor FlpOut Technique to Study High Resolution Single Cell Morphologies and Cell Interactions of Glia in Drosophila

Yüksek çözünürlüklü tek hücre türleri morfoloji ve Glia Drosophila içinde etkileşimlerin hücre çalışmaya uygulama çok renkli FlpOut tekniği

Cells display different morphologies and complex anatomical relationships. How do cells interact with their neighbors? Do the interactions differ between ...

A Simple and Low-cost Assay for Measuring Ambulation in Mouse Models of Muscular Dystrophy

Ambulation kas distrofisi, fare modellerinde ölçmek için basit ve düşük maliyetli bir tahlil

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation ...