Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Fodring Eksperimenter Device (FED): Konstruktion og Validering af en Open source anordning til måling fødeindtagelse hos Gnavere

Published: February 21, 2017 doi: 10.3791/55098

Introduction

Med fremkomsten af globale fedme i den sidste del af det 20. århundrede, er der fornyet opmærksomhed på de mekanismer, der ligger til grund fodring 1, 2, 3, 4. Typisk fødeindtagelse vejes manuelt 5, eller med kommercielt tilgængelige foderanlæg. Kommercielle systemer er fremragende, men giver begrænset fleksibilitet i at ændre deres design eller kode. Her beskriver vi den Fodring eksperimenter Device (FED): en open source fodring system til måling af fødeindtagelse med fin tidsmæssig opløsning og minimal menneskelig indblanding 6. FED er drevet batteri og fuldt indeholdt i en 3D trykt sag, der kan passe ind i standard koloni rack anbringelse i bur eller andet videnskabeligt udstyr.

I sin steady state, FED opererer i en energibesparende tilstand med en fødevare pellet hvile i sin food godt. Tilstedeværelsen af ​​pelleten overvåges via en infrarød stråle. Når en mus fjerner en pille, en Fotolæsegaffel sensor sender et signal til microcontroller og tidsstemplet er logget på den indbyggede Secure Digital (SD) kort. Sideløbende en transistor-transistor logik (TTL) output giver en real-time produktion af pellet hentning. Umiddelbart efter denne begivenhed, at motoren roterer at dispensere en anden pille, og systemet vender tilbage til sin strømsparetilstand. På grund af sin open source-natur, kan FED ændres og forbedres til at passe specifikke forskningsbehov. For eksempel kan koden være let ændret til at begrænse fodring til bestemte tidspunkter af dagen, eller at stoppe afgivelse, når en række af pellets er nået, uden at kræve menneskelig indgriben.

Her har vi skitsere de trin-for-trin instruktioner til opførelse, validering og brug af FED til måling af fødeindtagelse i mus. Vi leverer en liste over alle komponenter til at konstruere et system. Vigtigere, ingen forudgående exerfaring i elektronik er nødvendig for at konstruere FED.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

BEMÆRK: Denne protokol er skrevet for komponenter specifikt nævnt i Table of Materials. Mens lignende funktionalitet kan opnås ved hjælp andre hardware blev FED programmeret til Arduino Pro mikrocontroller (herefter kaldet: mikrocontroller) og børsnoterede tilbehør. Andre mikrocontrollere kan arbejde lige så godt, men vil kræve, at brugeren ændre koden til at støtte dem. Offline dataanalyse blev kodet ved hjælp programmeringssproget Python.

1. Forberedelse og softwareinstallation

  1. Anskaffe elektroniske komponenter, der er nødvendige for at konstruere FED (se tabel 1 andFed Github BoM.xlxs på: https://github.com/KravitzLab/FED/tree/master/doc).
    BEMÆRK: Alternative leverandører kan anvendes til mange dele af denne oversigt, forudsat at de har tilsvarende specifikationer.
  2. Udskriv alle 3D konstruerede komponenter (figur 1, som findes på: https://github.com/KravitzLab/FED/wiki/3D-Printed-Components). 3D-printere med en 200 mikronopløsning bør være i stand til at udskrive FED.
  3. Hent og installer integreret udviklingsmiljø (IDE) platform til at programmere microcontroller.
  4. Hent og installer yderligere biblioteker for at muliggøre funktionaliteten af ​​motor skjold og datalogger (findes på: https://github.com/KravitzLab/fed/tree/master/fed-arduino).
  5. Anskaffe nødvendige redskaber til montering (f.eks en lodning jern, varme pistol, loddemetal, wire strippere, nåle-næse tænger, og både flad-head og skruetrækkere).

2. Lodning el-komponenter

BEMÆRK: Brug krympeflex til at beskytte alle loddede samlinger. Før lodning forbindelser, glide et stykke shrink wrap rør (~ 2 cm) rør omkring en af ​​trådene. Efter lodning forbindelsen, centrere slange på tilslutningspunktet og bruge en varmepistol til at opvarme skrumpe slangen.

  1. Forberedelse stik (figur 2A)
    1. Forbered fire 2-bens JST stik par ogmærke både mandlige og kvindelige sider "A", "B", "C", og "D", hhv. Fjern den røde ledning fra begge sider af stikket pair "D".
    2. Forbered en 3-bens JST stik par og mærke både mandlige og kvindelige sider "E".
  2. Microcontroller og stabelbare skjolde (figur 2B)
    1. Lod kvindelige stabelbare overskrifter med stik på oversiden af ​​microcontroller. Clip udragende ledning fra headere i bunden af ​​microcontroller.
    2. Lod kvindelige stabelbare overskrifter med stik på oversiden af ​​SD datalogning skjold. Efterlad udragende ledninger ved bunden af ​​skjoldet.
    3. Lodde mandlige headere hen mod motoren skjold med stifter rager ud fra bunden.
    4. Placer en mønt celle batteri i stikket SD skjold til at levere strøm til real-time clock-modul.
  3. Ekstern afbryderknappen (Figur 2C)
    BEMÆRK: En låsende metal trykknap has fem tilslutninger: magt, jord, normalt lukket (NC1), normalt åben (NO1), og almindelig (C1).
    1. Lod 2-pin hanstik "A" til C1 (brug rød ledning) og jord (brug sort ledning). Heat-shrink alle forbindelser.
    2. Lod 2-pin hanstik "B" til + (brug rød ledning) og NO1 (brug sort ledning). Heat-shrink alle forbindelser.
  4. Fotolæsegaffel (figur 2D)
    1. Lod Fotolæsegaffel (den sorte del) til breakout bord.
    2. Lodde en 4.7K modstand til forsiden af ​​breakout bord.
    3. Lod den mandlige 3-bens stik "E" på bagsiden af ​​den breakout board: rød ledning til PWR, grønne ledning til GND, og ​​hvide ledning til SGL.
    4. Trim løse ledninger på bagsiden af ​​Fotolæsegaffel bryde ud bord.
  5. Boost board (figur 2E)
    1. Lod den 2-polet "A" til 5V og Ground stifter på boost bord.
    2. Lod den sorte ledning fra male-stik "D" til den ekstra GND pin på boost bord.
  6. BNC output kabel (ekstraudstyr: Figur 2F)
    1. Lod den 2-bens stik "C" til terminalerne på en BNC-kabel (rød ledning til centrale pin, sort ledning til uden ben).
      BEMÆRK: For montering skal 2-bens stik passer gennem møtrikken på BNC stikket. Vi bruger en mindre stik, eller barbere ned JST stik med et barberblad, så det passer.
  7. Motor Shield (figur 2G)
    1. Sno de røde og sorte ledninger i hunstik "B" sammen og lodde til V i.
    2. Lod den sorte ledning af den kvindelige stik "C" til jorden pin siden af ​​Aref, og den røde ledning af dette stik til pin 3.
    3. Lod den sorte ledning af den kvindelige stik "D" til jorden pin siden af V i.
    4. Lodde grønne ledning af hunkonnektoren "E" til jorden pinsiden af ​​5V, at den røde ledning af dette stik til 5V, og den hvide ledning af dette stik pin 2.

3. Software Upload

  1. Slut FTDI breakout board til programmering stifter af microcontroller, og tilslut derefter FTDI breakout board til computer via micro USB-kabel.
  2. Åbn IDE (integreret udviklingsmiljø) program.
  3. Vælg den rigtige mikrocontroller bestyrelsen for software upload via Værktøjer> Board rullemenuen.
  4. Vælg ATMega 328 (5V, 16MHz) gennem Funktioner> Processor menu.
  5. Vælg den port, microcontroller er tilsluttet via Funktioner> Port> COM # (vil variere afhængigt af hvilken port er i brug).
  6. Klik på knappen "upload" for at uploade FED skitse til bestyrelsen (findes på: https://github.com/KravitzLab/fed/tree/master/fed-arduino).

4. Hardware Assembly

  1. Stepmotor og mOTOR skjold (figurerne 1C og 3A og 3B)
    1. Fastgør 5V stepmotor på 3D trykte motor mount med to # 6 x ¼ "sheetmetal skruer (figur 1C og 3A).
    2. Sæt roterende disk i motor mount og skub ned for at fastgøre til stepmotor aksel (figur 3B).
    3. Twist på 3D printet mad silo på motor mount og sørg pillen leveler armen er over hullet i motoren mount.
    4. Twist på tilsluttede stykker fra før (trin 4.1.1 - 4.1.3) til toppen af ​​den trykte base, med stepmotoren placeret mod bagsiden af ​​basen og hullet placeret i fronten.
    5. Skær 5-polede stik fra stepper motor ledninger og bånd ~ 2 mm fra enden af ​​hver ledning.
    6. Tilslut ledningerne fra stepmotor til klemrækken stikkene på motor skjold: rød til jorden, orange og pink til en motor port (f.eks M1), og blå og gul til den anden mOTOR port (f.eks M2).
  2. Afbryderknappen Ekstern
    1. Fjern møtrikken fra afbryderknappen og sæt afbryderknappen i hullet i højre side af basen. Sikker knap på plads med sekskantmøtrik.
  3. Fotolæsegaffel (figur 3C)
    1. Placer Fotolæsegaffel i sin 3D trykt boliger.
      BEMÆRK: Brug en varmepistol til at varme op huset, hvis Fotolæsegaffel ikke plads til hele vejen i.
    2. String 3-pin hanstik "E" fra Fotolæsegaffel (PWR, GND, og ​​SGL) gennem den forreste midterste hul i 3D trykte base.
    3. Fastgør huset i FED base med to 1 "nylon skruer og tilsvarende møtrikker.
  4. BNC output kabel (ekstraudstyr)
    1. Sæt BNC-stik i hullet på venstre side af FED base. Fastgør på plads med møtrik.
    2. Hvis der ikke anvendes BNC-stik, stik hul med 3D printet stik.
    3. Batteri og boost bord (figur 3D)
      1. Tilslut 3,7 V batteri til DC / DC boost konverter modul via JST 2-pin-forbindelse. Den blå lysdiode på Boost bestyrelsen lyser, hvis batteriet er opladet.
    4. Montering bestyrelser inde i huset (figur 3E)
      1. Mount mikrocontroller inde i basen med FTDI tilslutninger vender afbryderen, hjælp # 4 x ¼ "stål pladeskruer.
      2. Stable motor skjold og datalogning skjold oven på microcontroler.
      3. Skru Boost bestyrelsen ind i sagen ved hjælp af # 2 x ¼ "stål metalplader skruer. Mount Boost med mikro-SD-slot peger nedad. FED kan oplades gennem denne port uden at åbne sagen.
      4. Forbind de fem stik, "A" han til "A" kvindelig, "B" han til "B" kvindelige, etc.
      5. Anbring batteriet i 3D-printet base og tæt ved at skubbe bagcoveret. Skub på 3D-printet ansigt plade.

    5. Validering og datafangst

    BEMÆRK: Før du tænder en FED-system, sikrer et SD-kort er indsat på SD skjold, ellers vil FED ikke undvære pellets. Derudover sikre power jumper på motoren skjold (lige over power blok) er på plads.

    1. Tænd FED-system med magt trykknap og test enhed funktionalitet.
      1. Fyld mad silo med 20 mg foderpiller før du tænder på.
        BEMÆRK: Afbryderen skal lyse op, som bør lysdioder på microcontroller, SD skjold, og motor skjold. Hvis der ikke er pellet i brønden, bør man dispensere.
      2. Manuelt fjerne 5 - 10 piller fra maden godt og bekræfter, at udskiftningen pellets dispenseres.
    2. Fjern SD-kortet, og kontrollere, at data var logget korrekt. Data skal erhverves i en kommasepareret værdi (CSV), der er opkaldt efter den variable FILENAME i koden.
    3. Placer FED enhed inde eksperimentel indstilling, tænd, og sikre, at en pille er dispenseres i maden godt.
    4. I løbet af dataopsamling, tjek FED dagligt for at kontrollere, at det fungerer korrekt ved at bekræfte, at LED lys på er tændt (dette indikerer, at batteriet har nok gebyr) og en pellet sidder i maden godt (angiver at der ikke er problemer med pellet dispensering).
    5. Efter dataopsamling, hente SD-kort og adgang .csv-fil.
      BEMÆRK: Analyse scripts til måltider og mønstre af fodring findes på: https://github.com/KravitzLab/fed.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Validation forsøg med brug af dyr blev revideret og godkendt af Animal Care og brug Udvalg på National Institute of Diabetes og Digestive og nyresygdomme. For at demonstrere brugen af FED til måling hjem bur fodring, voksen kvinde C57BL / 6 mus (n = 4) blev individuelt opstaldet med ad libitum adgang til vand og standard laboratorium chow under en 12/12 timers lys / mørke cyklus (lys på i 5:00). Efter en uges tilvænningsperiode, fødevarer tragten fjernes og erstattes med en FED i fem dage med validering testning. Ved afslutningen af ​​testperioden blev FEDs fjernet fra bure og fodring data fra hver SD-kortet blev analyseret ved hjælp af sædvane, frit tilgængelige scripts og et regnearksprogram. Som vist i figur 4A, pellet hentning for individuelle mus (øverste panel; rastere indikerer enkelt pellet hentning begivenheder) og gennemsnitlig pellet hentning tværs af alle mus i 30 min bins (bottom panel; linje angiver gennemsnit ± SEM) viser kontinuerlig fodring tværs validering test periode, med klart visualiseret døgnrytmen rytme. For at kvantificere nøjagtigheden af ​​Feds datalogning kapacitet blev hver FED systemet givet 1000 piller for validering testperioden, og de resterende pellets blev manuelt talt og sammenlignet med loggede data på SD-kortet. FED logget 95,35 ± 1,25% af pellets, der blev udbetalt til SD-kortet (figur 4B).

figur 1
Figur 1: 3D Designet FED Components. (A) Målinger af samlet FED. (B) eksploderet afbildning af 3D printede komponenter i en samlet FED. (C) eksploderet afbildning af komplet pillebeholder samling (til venstre), samling af stepmotor til roterende skive (midten), og samling af mad silo til roterende skive (røjre). (D) Design af fødevarer godt med armene for at sikre Fotolæsegaffel for pellet detektion. (E) Fotografi af fuldt samlet FED. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 2
Figur 2: Ledningsføring af FED el-komponenter. Ledninger og samling af (A) Stik (B) Microcontroller, Datalogning / SD skjold, Motor skjold, (C) afbryderknappen, (D) Fotolæsegaffel, (E) Boost board, (F) BNC output kabel, (G) Ledningsføring af motorisk skjold. Klik her for at se en større udgave afdette tal.

Figur 3
Figur 3: Montering af FED Hardware. (A) Montering stepmotor (til venstre) i motor mount og fastgørelse pellet disk (til højre). (B) Ledningsføring stepmotor til motor skjold. (C) Indsættelse Fotolæsegaffel i 3D trykt boliger. (D) Montering batteri til Boost bord. (E) Boards samles inde FED boliger. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 4
Figur 4: Repræsentative fødeindtagelse data indsamlet via FED. (A) data Fødeindtag indsamlet via FED og visualiseres ved hjælp af open-source analyse scripts. Overfyld: individuelle raster indikerer enkelt pille hentning begivenheder, med rækker, der indeholder individuelle mus. Bundplade: linje angiver middelværdi ± SEM af fødeindtagelse tværs mus (n = 4). (B) Nøjagtighed af individuelle FED enheder i logning udleveres pellets. Farver svarer med rastere i figur 3A. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 5
Figur 5: Modificerede anvendelser for FED. (A) Eksternt monteret FED reducerer gulvplads i gnavere bure. (B) Udskiftning forsidematerialet konfiguration tillader tilføjelse af to næse poke porte til operant træning.ve.com/files/ftp_upload/55098/55098fig5large.jpg "target =" _ blank "> Klik her for at se en større version af dette tal.

Supplerende Fil 1: Hardware Skematisk. Grafisk skematisk viser de elektroniske forbindelser af FED. Klik her for at downloade denne fil.

Supplerende Fil 2: Sample Output Code. Prøve CSV-fil, som viser output kode fra FED. Klik her for at downloade denne fil.

Supplerende filer 3-6: Analyse Scripts. Fire analyse scripts leveres til analyse FED data: eating_rate.py, meals.py, meal_bars.py og plotmice.py. Input parametre og beskrivelse er at gived i de kommenterede afsnit i toppen af ​​hvert script. Klik her for at downloade denne fil.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Fodring Eksperimenter Device (FED) er en fleksibel fødeindtagelse overvågningssystem. Her beskriver vi detaljerede instruktioner om opdigte og fejlfinding af enheden, herunder samling af 3D trykt hardware, lodning af elektriske komponenter, og uploading af skitser over på microcontrollere. Selv om det er vigtigt at følge alle trinene i protokollen omhyggeligt, der er kritiske trin, der fortjener ekstra opmærksomhed i hver sektion for at sikre en vellykket slutprodukt. 3D trykt roterende skive skal passe stramt på stepmotor akslen og skal kunne rotere med minimal modstand fra de tilstødende dele. Når lodning pin-forbindelser, skal du sørge for at lodde fælles er sikker uden at have overskydende loddetin. Sørg for, at alle yderligere biblioteker installeret, skal være placeret i den rigtige mappe, før du uploader scriptet på microcontroller. Processen med at samle FED indebærer opgaver, som er let opnåelige, selv uden forudgåendeerfaring i 3D-print eller elektronik.

Der er få begrænsninger med FED. Først hver FED bruger en intern SD-kort til at logge og gemme data. SD-kort kan være en besværlig måde at spore og gemme data fra mange FEDs. Vi udforsker trådløs dataoverførsel til at afhjælpe dette problem, men den nuværende iteration af FED afhængig lokal lagring på SD-kort. For det andet, ~ 5% af tiden FED dispenserer to pellets i stedet for én. Mens pellet syltetøj ikke er sket i vores hænder med nok frekvens til at tælle, bør denne mulighed nøje overvåget som vi ikke kan udelukke dem helt ud. Brugere bør aldrig forlade mus med FED som deres eneste fødekilde uden at kontrollere FED funktionalitet dagligt. På trods af disse begrænsninger, mener vi Feds fejlprocent er acceptabel for de fleste forskningsundersøgelser. Når det er sagt, i det fremtidige arbejde vil vi søge at mindske disse fejl yderligere. Endelig kan tolerance på 3D-printer variere afhængigt af den specifikke 3D-printer og materiale. Somsådanne, 3D design filer, vi leverer kan være nødvendigt at sammenknebne til udskrivning på andre modeller af 3D-printer, eller med andre materialer. Som en nyttig tip, har vi fundet, at en varmepistol kan anvendes efter udskrivning at blødgøre 3D trykte dele til mindre justeringer.

En enkelt FED kan samles for ca $ 350. Af denne pris, vi estimerer ~ $ 200 for kommerciel 3D-print ud af PLA materiale, og ~ $ 150 for at købe de elektroniske komponenter. 3D trykning omkostninger varierer meget afhængigt af kvaliteten og materiale. Det er muligt at reducere denne omkostning betydeligt, hvis en bruger udskriver deres egne dele. FED kunne også trykkes eller bearbejdes ud af mere holdbare materialer, såsom rustfrit stål eller aluminium, selv om dette ville være dyrere.

Vi valgte at bygge FED med en microcontroller på en programmerbar printplade med en open source platform. Til dette valgte vi open source mikrocontroller (se tabel Materialer), da det har enlavt strømforbrug. Dog bør vores kode arbejde på en bestyrelse, der har tilstrækkelige input / output pins. Ændring mikrocontroller boards vil sandsynligvis kræve mindre ændringer af koden. Vi leverer alle design filer og kode online, og vores design er open source for at give forskere med fleksibilitet til at ændre FED passer til deres behov, herunder anvendelse af andre microcontroller bestyrelser.

Der er en stigende tendens til open source hardware til videnskabelig forskning. Forskellige grupper har gjort open source-enheder for neurovidenskab forskning, herunder OpenControl, en software til video sporing dyr under adfærdsmæssige opgaver 7; ROBucket, en Arduino-baseret operant kammer til flydende resultat levering 8; ELOPTA, en PICmicro-baseret operant indretning til pellet udfald levering 9; og BEEtag, et billede-baseret tracking system for humlebier 10. FED supplerer disse med sin unikke form faktor og low omkostninger. Et centralt mål for FED var at gøre det open source. Open source hardware tillader forskerne at udføre mindre tweaks til design (for eksempel for at ændre dimensioner), men er særlig stærk, når brugerne udfører større ændringer for at udvide funktionaliteten af ​​hardware. For eksempel er det forholdsvis nemt at ændre designet af FED til ekstern montage på et bur, som både beskytter FED og øger gulvplads i buret (figur 5A). Desuden har vi designet FED til at have plads til næse-stikker på hver side af den fodring godt for operant træning, og har med succes implementeret disse med mindre design ændringer (figur 5B). Vi vil bogføre en sådan udvikling på vores hjemmeside (https://github.com/KravitzLab/fed), hvor vi også ser frem til hosting andre sådanne forbedringer fra forskningsverdenen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af Intramural Research Program for National Institutes of Health (NIH), Statens Institut for Diabetes og Digestive og nyresygdomme (NIDDK). Vi takker NIH Sektion om Instrumentering og NIH Bibliotek for at få hjælp med 3D-print.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Electronics
Adafruit Motor/Stepper/Servo Shield for Arduino v2 Kit - v2.3 Adafruit 1438 Use of other motor shields has not been tested and will require changes to the code
Adafruit Assembled Data Logging shield for Arduino Adafruit 1141 Use of other data logging shields has not been tested and will require changes to the code
PowerBoost 500 Charger Adafruit 1944 Other voltge regulator boards have not been tested, but should work if they have similar specifications
FTDI Friend + extras - v1.0 Adafruit 284 Any FTDI-USB connection will work
Small Reduction Stepper Motor - 5VDC 32-Step 1/16 Gearing Adafruit 858 Use of other stepper motors has not been tested
Arduino Pro 328 - 5V/16MHz SparkFun DEV-10915 Other Arduino boards should work, although may require changes to the code
Photo Interrupter - GP1A57HRJ00F SparkFun SEN-09299 Other photointerrupters will work, but may require changes to the 3D design
SparkFun Photo Interrupter Breakout Board - GP1A57HRJ00F SparkFun BOB-09322 Other photointerrupters will work, but may require changes to the 3D design
Connectors, screws, and miscellaneous items
Shield stacking headers for Arduino (R3 Compatible) Adafruit 85 Any stacking header that says Arduiono R3 compatible will work
Multi-Colored Heat Shrink Pack - 3/32" + 1/8" + 3/16" Adafruit 1649 Any heatshrink will work
Hook-up Wire Spool Set - 22AWG Solid Core - 6x25ft Adafruit 1311 Any wire will work
Lithium Ion Battery Pack - 3.7V 4400 mAh Adafruit 354 Any 3.7 V Lithium battery with a JST connector will work 
SD/MicroSD Memory Card (8GB SDHC) Adafruit 1294 Any SD card will work
50 Ohm BNC Bulkhead Jack (3/8" D-Hole) L-com BAC70A Any BNC bulkhead will work
Type 316 Stainless Steel Pan Head Phillips Sheet metal screw, No 6 size, 1/4" Length McMaster-Carr 90184A120 Any screws of this specification will work
Type 316 Stainless Steel Pan Head Phillips Sheet metal screw, No 2 size, 1/4" Length McMaster-Carr 91735A102 Any screws of this specification will work
Nylon 100 Degree Flat Head Slotted Machine Screw, 4-40 Thread, 1" Length McMaster-Carr 90241A253 Any screws of this specification will work
Nylon Hex Nut, 4-40 Thread Size McMaster-Carr 94812A200 Any nut of this specification will work
2 Pin JST M F Connector 200 mm 22AWG Wire Cable NewEgg 9SIA27C3FY2876 Any 2 pin connector will work for this connection
Metal Pushbutton - Latching (16 mm, Red) SparkFun COM-11971 Any push button or switch will work
Resistor Kit - 1/4 W SparkFun COM-10969 Any 1/4 W resistors will work

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ellacott, K. L., Morton, G. J., Woods, S. C., Tso, P., Schwartz, M. W. Assessment of feeding behavior in laboratory mice. Cell Metab. 12 (1), 10-17 (2010).
  2. Betley, J. N., et al. Neurons for hunger and thirst transmit a negative-valence teaching signal. Nature. 521 (7551), 180-185 (2015).
  3. van den Heuvel, J. K., et al. Neuropeptide Y activity in the nucleus accumbens modulates feeding behavior and neuronal activity. Biol Psychiatry. 77 (7), 633-641 (2015).
  4. Cone, J. J., Roitman, J. D., Roitman, M. F. Ghrelin regulates phasic dopamine and nucleus accumbens signaling evoked by food-predictive stimuli. J Neurochem. 133 (6), 844-856 (2015).
  5. Ulman, E. A., Compton, D., Kochanek, J. Measuring food and water intake in rats and mice. ALN Mag. , 17-20 (2008).
  6. Nguyen, K. P., O'Neal, T. J., Bolonduro, O. A., White, E., Kravitz, A. V. Feeding Experimentation Device (FED): A flexible open-source device for measuring feeding behavior. J Neurosci Methods. 267, 108-114 (2016).
  7. Aguiar, P., Mendonca, L., Galhardo, V. OpenControl: a free opensource software for video tracking and automated control of behavioral mazes. J Neurosci Methods. 166 (1), 66-72 (2007).
  8. Devarakonda, K., Nguyen, K. P., Kravitz, A. V. ROBucket: A low cost operant chamber based on the Arduino microcontroller. Behav Res Methods. 48 (2), 503-509 (2016).
  9. Hoffman, A. M., Song, J., Tuttle, E. M. ELOPTA: a novel microcontroller-based operant device. Behav Res Methods. 39 (4), 776-782 (2007).
  10. Crall, J. D., Gravish, N., Mountcastle, A. M., Combes, S. A. BEEtag: A Low-Cost, Image-Based Tracking System for the Study of Animal Behavior and Locomotion. PLoS One. 10 (9), (2015).

Tags

Adfærd automation elektronik fodring fødeindtagelse hjem bur mikrocontroller open source
Fodring Eksperimenter Device (FED): Konstruktion og Validering af en Open source anordning til måling fødeindtagelse hos Gnavere
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Nguyen, K. P., Ali, M. A., O'Neal,More

Nguyen, K. P., Ali, M. A., O'Neal, T. J., Szczot, I., Licholai, J. A., Kravitz, A. V. Feeding Experimentation Device (FED): Construction and Validation of an Open-source Device for Measuring Food Intake in Rodents. J. Vis. Exp. (120), e55098, doi:10.3791/55098 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter