먹이 찾아 돌아다 행동에 대한 단일 비행 분석에<em> 초파리</em
Summary
이 비디오 문서에서는, 우리는 초파리 비행 성인 과일의 후각에 의존 식품 검색 행동에 대한 배고픔이나 포만감의 효과를 측정 할 수있는 자동화 된 분석을 설명합니다.
Abstract
많은 동물의 경우, 기아는 적절한 음식 소스에 대한 검색을 용이하게하는 방법으로 후각 시스템의 변화를 촉진합니다. 이 비디오 문서에서는, 우리는 초파리 비행 성인 과일의 후각에 의존 식품 검색 행동에 대한 배고픔이나 포만감의 효과를 측정 할 수있는 자동화 된 분석을 설명합니다. 초파리에 보이지 않는 붉은 빛에 의해 조명 빛 단단한 상자에서, 사용자 정의 데이터 수집 소프트웨어에 연결된 카메라가 동시에 여섯 파리의 위치를 모니터링합니다. 각 비행은 중앙에 음식 냄새가 포함 된 개별 경기장에서 도보로 제한됩니다. 테스트 경기장이 기능은 냄새의 축적을 방지하기 위해 다공성 바닥에 놓습니다. 악취 소스, 다른 생리적 상태 하에서 후각 민감도를 반영 메트릭을 찾을 수있는 레이턴시, 소프트웨어 분석에 의해 결정된다. 여기에서, 우리는이 행동 패러다임을 실행하는 중요한 역학 토론 및 비행 loadi에 관한 구체적인 문제를 다루NG, 악취 오염 분석 온도, 데이터 품질 및 통계 분석.
Introduction
식품 검색 및 식품 소비 1 : 기아의 미국 appetitive 행동의 두 가지 유형을 촉진합니다. 이 간단한 행동 분석은 2,3 꼴과 관련된 화성 행동의 연구에 유용합니다. 구체적으로는, 음식 냄새 목표 위치에 비행 위치, 보행 속도와 대기 시간을 추적합니다. 식품 지견 대기는 내부 appetitive 상태 변경의 하류 플라이 악취 검출 시스템의 감도의 변화를 측정하기위한 메트릭으로서 역할을한다. 이 분석의 수동 버전은 이전에 GABA-B 수용체의 신호가 3 비행 어른 냄새 현지화 행동에 대한 중요한 표시하는 데 사용되었다. 분석의 현재 자동화 된 버전은 신경 펩타이드 F (sNPF) 신호가 초파리의 후각지도를 재 형성하고 영향이 행동 2를 appetitive 방법 짧은 연구에서 쓸모 있었다.
시험은 어둡고, 온도 및 습도 조절 실에서 이루어집니다. 디지털투명 아크릴 테스트 판 이상으로 설정 비디오 카메라는 660 nm의 LED 조명에 의해 백라이트 파리를 추적 할 수 있습니다. 카메라로부터의 정보는 다음에 테스트 영역에 주둔 컴퓨터에 의해 실시간으로 처리된다. 우리는 테스트 기간 동안 비행 위치의 좌표를 기록하고 저장하는 데이터 수집 소프트웨어를 사용합니다.
이 패러다임에서는, 피사체가 중앙에 음식 냄새가 포함 된 무대로 출시되며 냄새 객체는 비행에 식품 검색 동작을 유도 경기장 내에서 악취 음식 그라데이션을 만듭니다. 비슷한 냄새 검색 프로토콜은 하나의 초파리 유충 7 chemosensation의 연구 방향으로 적용되었습니다. 이러한 4 개의 필드로 olfactometer 4,5 또는 T-미로 6과 같은 다른 행동 분석은 냄새 회피 또는 매력 행동을 평가하는 동안,이 패러다임은 최고의 후각 감성과 화성 행동을 평가하기에 적합합니다.
몇 가지 주요 장점이 ASSA 함께예. 데이터 수집 및 분석은 대부분 자동화되어 있기 때문에 첫째는, 대용량 데이터 세트의 빠른 획득을 허용한다. 둘째,이 분석은 격리하고 따라서 그들의 행동에 영향을 미칠 수있는 사회 후각 신호를 제거, 단일 파리의 동작을 측정한다. 셋째, 프로토콜 및 간단한 실험 설계의 단순 분석이 효율적으로 다른 사람을 가르 칠 쉽게.
또한,이 분석은 상기 초파리 8 가능한 광범위한 유전 툴킷과 조합하여 식품 검색 동작을 밑에 신경 회로를 조사하는데 사용될 수있다. 침묵 또는 흥분 뉴런 같은 GAL4-UAS 시스템뿐만 아니라 UAS-shibire의 TS1, UAS 파상풍 독소 및 UAS-TRPA1 (B)와 같은 도구를 사용하여 달성 될 수 있다는 도입 유전자의 표적 식 9-12를 도입 유전자.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 프로토콜에서는, 우리는 음식의 검색 행동 분석을위한 단계별 절차를 설명합니다. 식품 관련 악취 외에도, 또한 다른 냄새 개체를 찾을 플라이 능력의 연구를 위해 적응 될 수있다. 예를 들어, 남성 파리 3 메이트 현지화 행동의 연구 방향으로 적용 할 수있는 몇 가지 추가 고려 사항은 우리가이 절차에 관한 여기에서 언급 할 것이다이 프로토콜에 대한이 있습니다. :
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The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 국립 보건 연구소 (R01DK092640)과 국립 과학 재단 (National Science Foundation) (0,920,668)에서 JWW에 연구 보조금에 의해 지원되었다.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| Apple Cider Vinegar | Spectrum | commercially available | |
| Agarose, Type VII | Sigma-Aldrich | A0701 | low gelling temperature agarose |
| Acrylic Testing Plate | custom | Plate contains 6 arenas. Each arena is 60 mm in diameter 6 mm in height. See testing plate diagrams for specific measurements. | |
| LabVIEW V.8.5 | National Instruments | 776670-09 | platform for programs: PositioningTool.vi, FlyTracking–Six Zones.vi NOTE: "elapsed time.vi", "time into file.vi", and "two object detect.vi" are included subroutines that must be available in order for the main data acquisition program "FlyTracking–Six zones.vi" to run. |
| LabVIEW Vision 8.5 | |||
| LabVIEW Vision Acquisition Software 8.5 | |||
| LabVIEW Vision Builder AI 3.5 | |||
| Igor Pro V.6 | Wavemetric, Inc. | platform for macro: Data Analysis for Fly Tracking–Six Zones | |
| Basler scA1390-17fm | National Instruments | 779980-01 | Digital Camera NOTE: driver for camera available at Baslerweb.com |
| 8 mm lens | National Instruments | 780024-01 | Lens for Basler Digital Camera |
| Ground Glass Diffuser Plate | Edmund Optics | custom | Diffuses light, 25 cm x 30 cm |
| US Std. No. 100 | Fischer Scientific | 04-881X | Sieve with nominal opening of 150 μm |
| Lighting Option 1 | |||
| LED backlight 660 nm (20 cm x 20 cm) | Spectra West | BL47192 | a simpler but more expensive lighting option. |
| Power Supply for LED Backlight | Spectra West | ||
| Lighting Option 2 | |||
| 660 nm LEDs | Superbrightleds | RL5R1330 | Wavelength 660 nm (approximately 7 x 7 LED array for a 14.7 inch x 9.75 inch panel) |
| Linear DC Power Supply | GW Instek | GPS-1830D | Power supply for LED Panel |
| Solderless Breadboard | Digikey | 922354-ND | Breadboard for LEDs |
Riferimenti
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