Summary

C. elegans Monitoraggio e valutazione del comportamento

Published: November 17, 2012
doi:

Summary

Abbiamo sviluppato un sistema di tassi di video-microscopio di monitoraggio in grado di registrare e quantificare<em> C. elegans</emComportamento> ad alta risoluzione e velocità elevate. Abbiamo anche sviluppato metodi computazionali per ridurre la dimensionalità dei vermi immagini ad un insieme fondamentale di misurazioni che descrivono completamente la forma del verme.

Abstract

Abbiamo sviluppato tecniche di analisi della strumentazione, elaborazione delle immagini, e dati per quantificare il comportamento motorio di C. elegans come striscia sulla superficie di una piastra di agar. Per lo studio della genetica, basi biochimiche, e neuronali del comportamento, C. elegans è un organismo ideale perché è geneticamente trattabile, suscettibili di microscopia, e mostra un certo numero di comportamenti complessi, compresi i taxi, di apprendimento, e 1,2 interazione sociale. Analisi comportamentale basata sul monitoraggio dei movimenti di vermi che strisciano sulle piastre di agar sono stati particolarmente utili nello studio del comportamento sensoriale 3, locomozione 4, e la fenotipizzazione generale mutazionale 5. Il nostro sistema funziona spostando il sistema di telecamere e illuminazione come i vermi striscia su una piastra di agar stazionaria, che garantisce l'assenza di stimolo meccanico viene trasmessa alla vite senza fine. Sistema di tracciamento è facile da usare e comprende un semi-automatico funzione di calibrazione. Un challenge di video di tutti i sistemi di inseguimento è che genera una quantità enorme di dati che è intrinsecamente dimensionale. Nostra elaborazione delle immagini e programmi di analisi dei dati affrontare questo problema riducendo la forma vermi in un insieme di componenti indipendenti, che globalmente ricostruire il comportamento vermi come funzione di solo dimensioni 3-4 6,7. Come esempio del processo si dimostra che il verme entra ed esce allo stato inversione in maniera specifica fase.

Protocol

1. Descrizione del Microscopio monitoraggio Una piastra di agar è illuminato da una sorgente di luce in fibre e ripreso con una telecamera. Questo sistema è montato un, traduzione Y X stadio. Lo stadio è mosso da motori passo-passo standard, che sono collegati ad un controllore motore passo-passo. Il controllore e fotocamera sono collegati al computer e controllati da programmi personalizzati scritti in LabVIEW. La telecamera le immagini della superficie di una piastra di agar…

Representative Results

Esempio: Quando foraggiamento, C. transizioni elegans da avanti a indietro movimento, spesso l'esecuzione di un nuovo orientamento (omega giro) prima di tornare allo stato di avanzamento. Quantificare questo passaggio è importante per la comprensione dei modelli di foraggiamento di movimento e anche nel controllo motorio del worm. Il potere di rivelare i dettagli sottili di comportamento locomozione può essere visualizzato utilizzando il nostro dispositivo tracker. A …

Discussion

Lo studio della locomozione e il comportamento naturale richiede tecniche di rilevamento non invasive nei paesi partner e con le tecniche di riduzione dei dati. Qui abbiamo dimostrato un facile da usare sistema di tracciamento che registra le immagini dettagliate di C. elegans comportamento come striscia sulla superficie di una piastra di agar. La quantità di informazioni contenute in queste immagini è vasto e alto-dimensionali, e così abbiamo anche sviluppato metodi per ridurre la dimensionalità dei dati i…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Materials

Name of the part Company Catalogue number Comments (optional)
CCD camera Basler A601f
Lens Edmund Optics MMS series
Fiber Illumination Dolan Jenner DC-950H
Translation stage Deltron LS3-4
Stepper Motor US digital MS23C
Stepper motor drive Gecko G201
Stepper motor control SimpleStep SSXYZ
All programming code is available. Please send a request email to the corresponding author.

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Cite This Article
Likitlersuang, J., Stephens, G., Palanski, K., Ryu, W. S. C. elegans Tracking and Behavioral Measurement. J. Vis. Exp. (69), e4094, doi:10.3791/4094 (2012).

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