Waiting
Login processing...

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

Behavior

Fôring Eksperimentering Device (FED): Bygging og validering av en Open-source-enhet for måling av matinntak i Gnagere

Published: February 21, 2017 doi: 10.3791/55098

Introduction

Med fremveksten av global fedme i løpet av siste del av det 20. århundre, er det fornyet oppmerksomhet på mekanismene bak fôring 1, 2, 3, 4. Vanligvis er matinntak veies manuelt 5, eller med kommersielt tilgjengelige matesystemer. Kommersielle systemer er gode, men gir begrenset fleksibilitet i å endre sine design eller kode. Her beskriver vi Feeding Eksperimentering Device (FED): en åpen kildekode-matesystem for måling av matinntaket med fin tidsoppløsning og minimal menneskelig innblanding 6. FED er batteridrevet og fullstendig inneholdt i en 3D trykt sak som kan passe inn i standard koloni stativ bur eller annet vitenskapelig utstyr.

I sin steady state, FED opererer i en strømsparingsmodus med mat pellet hvile i sin food godt. Tilstedeværelsen av pelleten blir overvåket via en infrarød stråle. Når en mus fjerner en pellet, sender en photointerrupter sensor et signal til mikrokontrolleren og tidsstempel er logget på det innebygde Secure Digital (SD) -kort. Samtidig gir en transistor-transistor logikk (TTL) utgang en real-time produksjon av pellets henting. Umiddelbart etter denne hendelsen, motor roterer for å dispensere en annen pellet, og systemet går tilbake til lavstrømmodus. På grunn av sin åpen kildekode natur, kan FED endres og forbedres for å passe spesifikke forskningsbehov. For eksempel, kan koden være enkelt endres for å begrense mate til bestemte tider på dagen, eller for å stanse utmatning når en rekke pellets er nådd, uten behov for menneskelig påvirkning.

Her skisserer vi de trinnvise instruksjoner for bygging, validering, og bruk av FED for måling av matinntak hos mus. Vi tilbyr en liste over alle komponenter for å konstruere et system. Viktigere, ingen tidligere exerfart i elektronikk er nødvendig for å konstruere FED.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

MERK: Denne protokollen er skrevet for komponenter spesifikt navngitt i tabellen for materialteknologi. Mens tilsvarende funksjonalitet kan oppnås ved bruk av annen maskinvare, ble FED programmert for Arduino Pro microcontroller (heretter kalt: mikrokontroller) og børsnoterte tilbehør. Andre mikrokontrollere kan fungere like godt, men vil kreve at brukeren endre koden for å støtte dem. Offline dataanalyse ble kodet ved hjelp av programmeringsspråket Python.

1. Forberedelse og programvareinstallasjon

  1. Anskaffe elektroniske komponenter som trengs for å konstruere FED (se tabell 1 andFed Github BoM.xlxs på: https://github.com/KravitzLab/FED/tree/master/doc).
    MERK: Alternative leverandører kan anvendes for mange deler på denne tabellen, forutsatt at de har tilsvarende spesifikasjoner.
  2. Skriv ut alle 3D-konstruerte komponenter (Figur 1, tilgjengelig på: https://github.com/KravitzLab/FED/wiki/3D-Printed-Components). 3D-skrivere med en 200 micronoppløsning bør være i stand til å skrive ut FED.
  3. Last ned og installer Integrated Development Environment (IDE) plattform for å programmere mikrokontrolleren.
  4. Last ned og installere flere biblioteker for å aktivere funksjonaliteten til motor skjold og datalogger (tilgjengelig på: https://github.com/KravitzLab/fed/tree/master/fed-arduino).
  5. Skaffe verktøy som trengs for montering (f.eks en loddebolt, varme pistol, lodding, wire strippere, spisstang, og både flat-head og skrutrekkere).

2. Lodding elektriske komponenter

MERK: Bruk krympeslange for å beskytte alle loddepunkter. Før lodding tilkoblinger, skyver et stykke krympeplast slange (~ 2 cm) rør rundt en av ledningene. Etter lodding tilkoblingen, sentrere rør på tilkoblingspunkt og bruke en varmepistol for å varme krympe røret.

  1. Forbereder kontakter (figur 2A)
    1. Forbered fire 2-pinners JST-kontakt parene ogmerke både mannlige og kvinnelige sider "A", "B", "C", og "D", henholdsvis. Fjern den røde ledningen fra begge sider av kontakten pair "D".
    2. Forbered en 3-pinners JST-kontakt pair og merke både mannlige og kvinnelige sider "E".
  2. Mikrokontroller og kan stables skjold (figur 2B)
    1. Lodd kvinnelige stables overskrifter med kontaktene på oversiden av mikrokontrolleren. Clip utstående ledning fra overskriftene på bunnen av mikrokontroller.
    2. Lodde kvinnelige stables overskrifter med kontaktene på oversiden av SD datalogging skjold. Gitt utstående ledninger ved bunnen av skjermen.
    3. Loddetinn hann-hoder på motorskjoldet med pinner som stikker ut fra bunnen.
    4. Plasser en mynt cellers batteri i sporet for SD skjold for å gi strøm til sanntidsklokken modulen.
  3. Ekstern strømknappen (figur 2C)
    MERK: En låse metall trykknapp has fem tilkoblinger: strøm, jord, normalt lukket (NC1), normalt åpen (NO1), og vanlige (C1).
    1. Lodde 2-pin hannkontakt "A" til C1 (bruk rød ledning) og jord (bruk svart ledning). Krympe alle tilkoblinger.
    2. Lodde 2-pin hannkontakt "B" til + (bruk rød ledning) og NO1 (bruk svart ledning). Krympe alle tilkoblinger.
  4. Photointerrupter (figur 2D)
    1. Lodd photointerrupter (den svarte delen) til avslapnings bord.
    2. Loddetinn en 4.7k motstand til fronten av brettet brekke.
    3. Lodd den mannlige 3-pinners kontakten "E" på baksiden av avslapnings styret: rød ledning til PWR, grønne ledningen til GND, og ​​hvite ledningen til SGL.
    4. Trim løse ledninger på baksiden av photointerrupter bryte ut styret.
  5. Boost bord (figur 2E)
    1. Lodde 2-pinners hunnkontakt "A" til 5V og Ground pinnene på boost bord.
    2. Lodd den sorte ledningen fra male kontakt "D" til den ekstra GND pin på boost bord.
  6. BNC utgang kabel (valgfritt: Figur 2F)
    1. Lodde 2-pinners kontakt "C" til terminalene på en BNC-kabel (rød ledning til sentrale pin, sorte ledningen til utenfor pin).
      MERK: For montering, må to-pinners kontakt passe gjennom mutteren på BNC plugg. Vi bruker en mindre kontakt, eller barbere ned JST-kontakt med et barberblad for å gjøre det passer.
  7. Motor Shield (figur 2G)
    1. Vri den røde og svarte ledninger av hunnkoplingen "B" sammen og loddetinn til V i.
    2. Lodd den sorte ledningen til hunnkontakt "C" til bakken pin ved siden av Aref, og den røde tråden i denne kontakten til pin 3.
    3. Lodd den sorte ledningen til hunnkontakt "D" til bakken pin ved siden av V i.
    4. Lodd den grønne ledningen til den kvinnelige kontakten "E" til bakken pinved siden av 5V, til den røde ledningen fra denne kontakten til 5V, og den hvite ledningen av denne kontakten pin 2.

3. Programvare Last opp

  1. Koble FTDI breakout styret til programmering pins av mikrokontrolleren, og koble deretter FTDI breakout board til datamaskinen via mikro-USB-kabel.
  2. Åpne IDE (integrert utviklingsmiljø) program.
  3. Velg riktig microcontroller styret for programvare opplasting via Verktøy> Board nedtrekksmenyen.
  4. Velg ATMega 328 (5V, 16MHz) gjennom Verktøy> Prosessor menyen.
  5. Velg porten som mikrokontrolleren er koblet til via Verktøy> Port> COM # (vil variere avhengig av hvilken port som er i bruk).
  6. Klikk på "Last opp" knappen for å laste opp FED skisse til styret (tilgjengelig på: https://github.com/KravitzLab/fed/tree/master/fed-arduino).

4. Maskinvare Assembly

  1. Stepper motor og mOTOR skjold (Tall 1C og 3A og 3B)
    1. Fest 5V stepper motor på 3D trykt motor mount med to # 6 x ¼ "sheetmetal skruer (Tall 1C og 3A).
    2. Sett roterende disk i motorfeste og trykk ned for å sikkert feste til stepper motor aksel (figur 3B).
    3. Vri på 3D trykt mat silo på motorfestet gjør at pelleten leveler arm er over hullet i motorfestet.
    4. Vri på tilkoblede stykker ovenfra (trinn 4.1.1 - 4.1.3) til toppen av den trykte base, med stepper motor plassert mot baksiden av basen og hullet plassert i front.
    5. Kutt 5-pinners kontakt fra stepper motor ledninger og strippe ~ 2 mm fra enden av hver ledning.
    6. Koble ledningene fra stepper motor til klemme kontaktene på motor skjold rød til bakken, oransje og rosa til en motor utgang (for eksempel M1), og blått og gult til den andre mOTOR port (f.eks M2).
  2. Ekstern strømknappen
    1. Fjern mutteren fra strømknappen og sett inn strømknappen inn i hullet på høyre side av basen. Sikker knappen på plass med sekskantmutteren.
  3. Photointerrupter (figur 3C)
    1. Plasser photointerrupter inn sin 3D trykt boliger.
      MERK: Bruk en varmepistol til å varme opp huset hvis photointerrupter ikke plass helt inn.
    2. String 3-pinners hannkontakt "E" fra photointerrupter (PWR, GND, og ​​SGL) gjennom front hullet i 3D trykte basen.
    3. Sikre huset inn i FED base med to 1 "nylon skruer og tilhørende muttere.
  4. BNC utgang kabel (tilleggsutstyr)
    1. Sett BNC pluggen i hullet på venstre side av FED basen. Fest på plass med mutter.
    2. Hvis BNC-kontakten ikke brukes, plugge hullet med 3D trykt plugg.
    3. Batteri og løft kortet (Figur 3D)
      1. Koble 3,7 V batteri til DC / DC boost converter modulen via JST 2-pinners tilkobling. Den blå lysdioden på Boost styret vil lyse hvis batteriet er ladet.
    4. Monterings boards inne av boliger (figur 3E)
      1. Mount mikrokontroller innsiden av basen med FTDI tilkoblinger mot strømbryteren, ved hjelp av # 4 x ¼ "stål plateskruene.
      2. Stable motor skjold og datalogging skjold på toppen av microcontroler.
      3. Skru Boost brettet inn i saken ved hjelp av # 2 x ¼ "stålplate skruer. Mount Boost med micro-SD slot peker nedover. FED kan lades opp via denne porten uten å åpne sak.
      4. Koble de fem kontakter, "A" mannlig til "A" kvinnelig "B" mannlig til "B" female, etc.
      5. Plasser batteriet i 3D trykt base og nær ved å skyve bakdekselet. Skyv på 3D-trykt ansiktet plate.

    5. Validering og Data Acquisition

    MERK: Før du slår på en FED system, sikre et SD-kort er satt inn på SD-skjold, ellers FED vil ikke dispensere pellets. I tillegg sørge for strøm krysskoblingen på motorskjoldet (like ovenfor kraftblokk) er på plass.

    1. Strøm på FED-systemet med makt trykknapp og testenheten funksjonalitet.
      1. Fyll mat silo med 20 mg mat pellets før du slår på.
        MERK: Strømbryteren skal lyse opp, så bør varsellampene på microcontroller, SD skjold, og motor skjold. Hvis det ikke er pellet i brønnen, bør man dispensere.
      2. fjerne manuelt 5 - 10 pellets fra maten godt og bekrefter at erstatning pellets er utlevert.
    2. Ta ut SD-kortet og kontroller at dataene var logget på riktig måte. Data skal være kjøpt i en kommaseparert (CSV) som er oppkalt etter den variable filnavnet i koden.
    3. Plasser FED-enheten i eksperimentell innstilling, strøm på, og sørge for at en pellet dispenseres inn i maten godt.
    4. I løpet av datainnsamlingen, sjekk FED daglig for å kontrollere at den fungerer som den skal ved å bekrefte at LED-lyset på strømbryteren er på (dette viser at batteriet har nok strøm) og en pellet sitter i maten godt (indikerer at det ikke er noen problemer med pellet dispensering).
    5. Etter datainnsamling, hente SD-kort og tilgang CSV-fil.
      MERK: Analyse skript for måltider og mønstre for fôring er tilgjengelig på: https://github.com/KravitzLab/fed.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Valideringstester som involverer bruk av dyr ble gjennomgått og godkjent av Animal Care og bruk komité ved National Institute of Diabetes og Digestive og nyre sykdommer. For å demonstrere bruk av FED for å måle hjem bur fôring, voksen hunn C57BL / 6 mus (n = 4) ble individuelt plassert med ad libitum tilgang til vann og standard laboratorium chow under en 12/12 timers lys / mørke syklus (lys på ved 05:00). Etter en ukes periode tilvenning, maten ble beholderen fjernet og erstattet med et foret i fem dager med kontrolltesting. På slutten av testperioden, ble FBI fjernet fra burene og fôringsdata fra hver SD-kortet ble analysert ved hjelp av tilpassede, fritt tilgjengelige skript og et regnearkprogram. Som vist i figur 4A, pellet gjenfinning for individuelle mus (øvre panel; rastere indikere enkelt pellet innhentingsarrangementer) og gjennomsnittlig pellet gjenfinning på tvers av alle musene i 30 min binger (bottom panel; linjen viser gjennomsnitt ± SEM) viser kontinuerlig mating over validering testperioden, med tydelig visualisert circadian rhythmicity. For å kvantifisere nøyaktigheten av FED data logging kapasitet ble hver FED system gitt 1000 pellets for validering testperioden og de resterende pellets ble manuelt telles og sammenlignet med loggede data på SD-kortet. FED logget 95,35 ± 1,25% av pellets som ble utlevert til SD-kortet (figur 4B).

Figur 1
Figur 1: 3D Designet FED Components. (A) Målinger av samlet FED. (B) eksplodert visning av 3D trykte komponenter i en sammensatt FED. (C) eksplodert visning av komplett pelletsbeholderen montering (til venstre), montering av stepper motor til roterende disk (i midten) og montering av mat silo til roterende disk (right). (D) Design av maten godt med armene for å sikre photointerrupter for pellet deteksjon. (E) Fotografi av ferdig montert FED. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2: Kabling av FED elektriske komponenter. Kabling og montering av (A) Kontakter (B) Microcontroller, datalogging / SD skjold, Motor skjold, (C) på-knapp, (D) Photointerrupter, (E) Boost bord, utgang kabel (F) BNC, (G) Wiring av motor skjold. Klikk her for å se en større versjon avdette tallet.

Figur 3
Figur 3: Montering av FED maskinvare. (A) Montering stepper motor (til venstre) i motor mount og feste pellets disk (til høyre). (B) Kabling stepper motor til motor skjold. (C) Sette photointerrupter til 3D trykt boliger. (D) Feste batteri å øke styret. (E) Boards montert inne FED boliger. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4
Figur 4: Representative matinntak data samlet inn via FED. (A) matinntak data innsamlet via FED og visualiseres ved hjelp av åpen kildekode-analyse skript. Topplate: individuelle rastere indikere enkelt pellet henting hendelser, med rader som inneholder individuelle mus. Bunnplate: linje angir gjennomsnitt ± SEM av matinntak over mus (n = 4). (B) Nøyaktighet av individuelle FED enheter i logging utlevert pellets. Farger korresponderer med rastere i figur 3A. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 5
Figur 5: Endret bruk for FED. (A) Eksternt montert FED reduserer gulvplass i gnager bur. (B) Bytte front-ansikt konfigurasjon tillater tillegg av to nese rote porter for operant trening.ve.com/files/ftp_upload/55098/55098fig5large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Supplemental Fil 1: Hardware Skjematisk. Grafisk skjema som viser de elektroniske tilkoblinger av FED. Klikk her for å laste ned denne filen.

Supplemental Fil 2: Eksempel på utdata Code. Eksempel på CSV-fil som viser utgangskode fra FED. Klikk her for å laste ned denne filen.

Supplemental Files 3-6: Analyse Scripts. Fire analyse skript er gitt for å analysere FED data: eating_rate.py, meals.py, meal_bars.py og plotmice.py. Inngangsparametre og beskrivelse er gid i kommen seksjoner på toppen av hver script. Klikk her for å laste ned denne filen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den fôring Eksperimentering Device (FED) er en fleksibel matinntak overvåkingssystem. Her beskriver vi detaljerte instruksjoner om fabrikasjon og feilsøking på enheten, inkludert montering av 3D trykt maskinvare, lodding av elektriske komponenter, og opplasting av skisser ned på mikrokontrollere. Selv om det er viktig å følge alle trinnene i protokollen nøye, er det viktige skritt som fortjener ekstra oppmerksomhet på hver del for å sikre en vellykket sluttprodukt. 3D trykte roterende skive skal sitte tett på stepper motorakselen og for å kunne rotere med minst mulig motstand fra nabodeler. Når lodding pinnetilkoblingene, være sikker på at loddeskjøt er sikker uten overflødig lodde. Sørg for at alle andre bibliotek installert må plasseres i riktig katalog før du laster opp skriptet på mikrokontrolleren. Fremgangsmåten med å montere FED innebærer oppgaver som er lett oppnåelig, selv uten forutgåendeerfaring i 3D-utskrift eller elektronikk.

Det er få begrensninger med FED. Først bruker hver FED et internt SD-kort for å logge og lagre data. SD-kort kan være en tungvint måte å spore og lagre data fra mange FBI. Vi utforsker trådløs dataoverføring å lindre dette problemet, men den nåværende iterasjon av FED er avhengig av lokal lagring på SD-kort. For det andre, ~ 5% av tiden FED dispenserer to pellets i stedet for ett. Mens pelletstopp ikke har skjedd i våre hender med nok frekvens til å telle, bør denne muligheten være strengt overvåket som vi ikke kan utelukke dem helt ut. Brukere bør aldri forlate mus med FED som eneste matkilde uten å sjekke FED funksjonalitet daglig. Til tross for disse begrensningene, mener vi FED er feilraten er akseptabelt for de fleste forskningsstudier. Når det er sagt, i det videre arbeidet vil vi søke å redusere disse feilene videre. Endelig kan toleransen til 3D printing variere avhengig av den spesifikke 3D-skriveren og materiale. Somslike, 3D-design-filer vi leverer kan trenge å bli forskjøvet for utskrift på andre modeller av 3D-printer, eller med andre materialer. Som en nyttig tips, har vi funnet ut at en varmepistol kan brukes etter utskrift for å myke 3D trykte deler for mindre justeringer.

En enkelt FED kan settes sammen for ca $ 350. Av denne prisen, anslår vi ~ $ 200 for kommersiell 3D printing av PLA materiale, og ~ $ 150 for å kjøpe de elektroniske komponentene. 3D-utskriftskostnadene varierer sterkt avhengig av kvaliteten og materiale. Det er mulig å redusere denne kostnaden betydelig hvis en bruker skriver sine egne deler. FED kan også skrives ut eller maskinert ut av mer holdbare materialer som rustfritt stål eller aluminium, selv om dette ville være dyrere.

Vi valgte å bygge FED med en mikrokontroller på en programmerbar kretskort med en åpen kildekode-plattform. For dette, valgte vi åpen kildekode microcontroller (se tabell for material) som den har enlavt strømforbruk. Imidlertid bør vår kode fungere på alle bord som har tilstrekkelig input / output pins. Endre mikrokontroller styrene vil trolig kreve mindre endringer i koden. Vi tilbyr alle design filer og kode på nettet, og vår design er open-source for å gi forskere med fleksibilitet til å endre FED som passer deres behov, herunder bruk av andre mikrokontroller boards.

Det er en økende trend mot open-source maskinvare for vitenskapelig forskning. Ulike grupper har gjort open-source-enheter for nevrovitenskap forskning, inkludert OpenControl, en programvare for video sporing dyr i løpet av atferdsmessige oppgaver 7; ROBucket, en Arduino-baserte operant kammer for flytende utfallet levering 8; ELOPTA, en PICmicro-baserte operant enhet for pellet utfallet levering 9; og BEEtag, et bilde-basert sporingssystem for humler 10. FED utfyller disse med sin unike form factor og low pris. Et viktig mål for FED var å gjøre den åpen kildekode. Open-source hardware tillater forskere å utføre mindre tilpasninger til design (for eksempel for å endre dimensjonene), men er spesielt kraftig når brukere utføre større ombygginger for å utvide funksjonaliteten til maskinvaren. For eksempel, er det ganske enkelt å endre utformingen av FED for utvendig montering på et bur, som både beskytter FED og øker gulvplass inne i buret (figur 5A). I tillegg har vi utviklet FED å ha rom for nese-kakker på hver side av fôring godt for operant trening, og har implementert disse med mindre designendringer (Figur 5B). Vi vil legge ut slike utbygginger på våre nettsider (https://github.com/KravitzLab/fed), hvor vi også ser frem til hosting andre slike forbedringer fra forskersamfunnet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av egenutført Research Program av National Institutes of Health (NIH), The National Institute of Diabetes og Digestive og nyre sykdommer (NIDDK). Vi takker NIH Seksjon på Instrumentering og NIH biblioteket for å få hjelp med 3D-utskrift.

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

Behavior automasjon elektronikk fôring matinntak hjem bur mikrokontroller open-source
Fôring Eksperimentering Device (FED): Bygging og validering av en Open-source-enhet for måling av matinntak i Gnagere
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