Waiting
Login processing...

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

Behavior

Кормление экспериментирования устройства (Fed): Строительство и сверка с открытым исходным кодом устройства для измерения, потребление продуктов питания в Грызуны

Published: February 21, 2017 doi: 10.3791/55098

Introduction

С ростом глобального ожирения над второй половине 20 - го века, здесь вновь внимание на механизмах , лежащих в основе кормления 1, 2, 3, 4. Как правило, прием пищи взвешивают вручную 5, или с помощью коммерчески доступных систем кормления. Коммерческие системы отличные, но обеспечивают ограниченную гибкость в изменении их конструкции или кода. Здесь мы опишем Кормление экспериментирования устройства (Fed): система с открытым исходным кодом питания для измерения потребления пищи с тонким временным разрешением и минимальным вмешательством человека 6. FED является питанием от батареи и полностью содержится в печатном случае 3D, которая может поместиться внутри стандартной колонии стойки арретирования или другого научного оборудования.

В своем устойчивом состоянии, ФЭД работает в энергосберегающем режиме с пищевым окатышей отдыхает в его фоО.Д. хорошо. Присутствие осадку контролируется с помощью инфракрасного луча. Когда мышь удаляет осадок, датчик photointerrupter посылает сигнал на микроконтроллер и временная метка регистрируется на борту надежной цифровой карты (SD). Одновременно с этим, транзистор-транзисторной логики (ТТЛ) выход обеспечивает в режиме реального времени выход извлечения гранул. Сразу же после этого события, двигатель вращается обойтись другой осадок, и система возвращается в режим пониженного энергопотребления. Благодаря открытым исходным кодом природы, FED могут быть изменены и улучшены с учетом конкретных потребностей в научных исследованиях. Например, код может быть легко изменен, чтобы ограничить подачу в определенное время суток, или прекратить дозирования, когда количество гранул было достигнуто, не требуя вмешательства человека.

Здесь мы опишем шаг за шагом инструкции для строительства, проверки и использования FED для измерения потребления пищи у мышей. Мы предлагаем список всех компонентов для построения системы. Не важно, никакого предварительного ехPerience в электронике необходимо построить FED.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Примечание: Этот протокол написан для компонентов, специально указанных в таблице материалов. Хотя подобная функциональность может быть достигнута с помощью других аппаратных средств, FED был запрограммирован для Pro микроконтроллера Arduino (далее называется: микроконтроллер) и принадлежностей, перечисленных. Другие микроконтроллеры могут работать одинаково хорошо, но будет требовать от пользователя изменить код, чтобы поддержать их. Анализ данных в автономном режиме была закодирована с использованием языка программирования Python.

1. Подготовка и установка программного обеспечения

  1. Закупить электронные компоненты , необходимые для построения FED (таблица 1 andFed GitHub BoM.xlxs по адресу: https://github.com/KravitzLab/FED/tree/master/doc~~pobj).
    Примечание: Альтернативные поставщики могут быть использованы для многих частей на этой таблице, при условии, что они имеют эквивалентные технические характеристики.
  2. Печать всех 3D спроектированных компонентов (рисунок 1, на: https://github.com/KravitzLab/FED/wiki/3D-Printed-Components). 3D принтеры с 200 микронРазрешение должно быть способно печатать FED.
  3. Скачать и установить платформу интегрированной среды разработки (IDE) для программирования микроконтроллера.
  4. Загрузите и установите дополнительные библиотеки для того, чтобы функциональность щита двигателя и регистратор данных (доступно по адресу: https://github.com/KravitzLab/fed/tree/master/fed-arduino).
  5. Закупить инструменты , необходимые для сборки (например , паяльник, тепловые пушки, припой, Стрипперы, игольчатые носом плоскогубцы, и оба с плоской головкой и отвертки).

2. Пайка электрические компоненты

Примечание: Используйте термоусадочную трубку для защиты всех паяных соединений. До пайки соединений, вставьте кусок целлофановые трубки (~ 2 см) трубки вокруг одного из проводов. После пайки соединение, в центре трубки на точки подключения и использования тепловой пушки для нагрева термоусадочной трубки.

  1. Подготовка разъемов (Рисунок 2A)
    1. Подготовьте четыре пары разъемов JST 2-контактный имаркировать как мужские, так и женские стороны "A", "B", "C" и "D", соответственно. Снять красный провод с обеих сторон разъема пары "D".
    2. Подготовьте одну пару JST 3-контактный разъем и маркируют как мужские, так и женские стороны "E".
  2. Микроконтроллер и наращиваемые щиты (рис 2B)
    1. Припой женские наращиваемых заголовки с гнездами на верхней стороне микроконтроллера. Клип, выступающий провод из заголовков на нижней части микроконтроллера.
    2. Припой женский наращиваемые заголовки с гнездами на верхней стороне регистрации данных SD щита. Оставьте выступающие провода в нижней части экрана.
    3. Припой мужчин заголовки на подшипникового щита двигателя при помощи штифтов, выступающих из нижней части.
    4. Поместите батарейкой размером с монету в слот SD щита для питания модуля часов реального времени.
  3. Кнопка внешнего источника питания (рис 2C)
    Примечание: запирающий Металлический кнопочный гаs пять соединений: питания, заземления, нормально закрытый (NC1), нормально открытый (NO1), а также общий (C1).
    1. Припой мужской 2-контактный разъем "А" до С1 (используйте красный провод) и землей (используйте черный провод). Термоусадочные все соединения.
    2. Припой 2-контактный разъем мужского "B" до + (используйте красный провод) и NO1 (используйте черный провод). Термоусадочные все соединения.
  4. Photointerrupter (рис 2D)
    1. Припой photointerrupter (черная часть) для прорыва доска.
    2. Припой резистор 4.7K к передней части доски прорыве.
    3. Припой мужской 3-контактный разъем "E" на задней стороне платы прорыве: красный провод к РВД, зеленый провод к GND, и белый провод к SGL.
    4. Обрежьте свободные провода на задней стороне photointerrupter вспыхнуть доски.
  5. Повышение платы (Рисунок 2E)
    1. Припой 2-контактный розеточный разъем "А" до 5В и заземления контактов на плате наддува.
    2. Припой черный провод от мале разъем "D" к дополнительному GND штифтом на подпиточ- плате.
  6. Выходной кабель BNC (опционально: Рисунок 2F)
    1. Припой 2-контактный разъем "C" к клеммам кабеля BNC (красный провод к центральному контакту, черный провод к внешнему штифтом).
      Примечание: Для монтажа, разъем 2-контактный разъем должен соответствовать через гайку на вилке BNC. Мы используем меньший разъем, или брею разъем JST с лезвием бритвы, чтобы подогнать его.
  7. Мотор Щит (рис 2G)
    1. Крутите красный и черный провода женского разъема "B" вместе и припой к V в.
    2. Припой черный провод женского разъема "C" к заземляющим контактом рядом с Ареф, а красный провод этого разъема к контакту 3.
    3. Припой черный провод женского разъема "D" к заземляющим контактом рядом с V в.
    4. Припой зеленый провод женского соединителя "Е" к заземляющим контактомрядом с 5V, красный провод этого разъема к 5V, а белый провод этого разъема к контакту 2.

3. Программное обеспечение загрузки

  1. Подключите прорыве доску FTDI к выводам программирования микроконтроллера, а затем подключить FTDI прорыве плату к компьютеру с помощью кабеля микро-USB.
  2. Откройте программу IDE (интегрированная среда разработки).
  3. Выберите правильную плату микроконтроллера для загрузки программного обеспечения через меню Сервис> ниспадающего Board.
  4. Выберите ATmega 328 (5В, 16МГц) через меню Сервис> Processor.
  5. Выберите порт, который микроконтроллер соединен с помощью инструментов> Порт> COM # (будет варьироваться в зависимости от того, какой порт используется в настоящее время).
  6. Нажмите кнопку "Загрузить", чтобы загрузить эскиз, подаваемые на борту (доступен по адресу: https://github.com/KravitzLab/fed/tree/master/fed-arduino).

4. Оборудование Монтаж

  1. Шаговый двигатель и мOTOR щит (Рисунки 1C и 3A и 3B)
    1. Закрепите шагового двигателя 5V на 3D распечатаны крепление двигателя с двумя # 6 х ¼ "винты из листового металла (рис 1C и 3A).
    2. Вставьте вращающийся диск в кронштейн опоры двигателя и надавите , чтобы надежно прикрепить к шагового двигателя вала (рис 3B).
    3. Twist на 3D распечатаны пищевой силос на кронштейн опоры двигателя убедившись, что осадок Нивелир рука находится над отверстием в кронштейне опоры двигателя.
    4. Twist на соединяемые куски сверху (шаги 4.1.1 - 4.1.3) в верхней части печатной основы, с шаговым двигателем, расположенным по направлению к задней части основания и отверстие, расположенной в передней части.
    5. Обрежьте разъем 5-контактный разъем от шагового двигателя проводов и стрип ~ 2 мм от конца каждого провода.
    6. Подключите провода от шагового двигателя с блочными клеммные на щите двигателя: красный на землю, оранжевый и розовый к одному порту двигателя (например, M1), а также синий и желтый к другому мOTOR порт (например, М2).
  2. Внешняя кнопка питания
    1. Снимите гайку с кнопкой питания и вставьте кнопку питания в отверстие в правой стороне основания. Безопасная кнопка на месте с шестигранной гайкой.
  3. Photointerrupter (рис 3C)
    1. Поместите photointerrupter в его 3D печатного корпуса.
      Примечание: используйте фена, чтобы нагреть корпус, если photointerrupter не вмещает весь путь в.
    2. Строка 3-контактный разъем разъем "Е" от photointerrupter (PWR, GND и SGL) через переднюю среднее отверстие печатной базы 3D.
    3. Закрепите корпус в основание FED с двумя 1 "нейлоновых винтов и соответствующих гаек.
  4. Выходной кабель BNC (опционально)
    1. Вставьте байонетный разъем в отверстие на левой стороне основания Fed. Закрепить на месте с помощью гайки.
    2. Если разъем BNC не используется, сливное отверстие с 3D печатной вилкой.
    3. Аккумулятор и повышение платы (Рисунок 3D)
      1. Подключение 3.7 V батарейный блок к модулю повышающего преобразователя DC / DC через соединение 2-контактный разъем JST. Синий светодиод на подпиточ- плате загорается, если аккумулятор заряжен.
    4. Монтажные платы внутри жилья (рис 3E)
      1. Маунт микроконтроллер внутри базы с соединения FTDI перед выключатель питания, используя # 4 х ¼ "стальных винтов для листового металла.
      2. Стек двигателя щит и регистрации данных щит на верхней части микроконтроллер.
      3. Винт подпиточ- плату в корпус, используя # 2 х ¼ "стальных винтов для листового металла. Гору подталкивание с слот микро-SD направлен вниз. FED может заряжаться через этот порт без вскрытия корпуса.
      4. Подключите пять разъемов, "А" мужчина на "А" женщина, "B" мужской "В" женский и т.д.
      5. Поместите батарею внутри печатной базы 3D и закрыть, сдвинув заднюю крышку. Авто на 3D печатной лицевой панели.

    5. Проверка и сбор данных

    Примечание: Перед включением системы FED, обеспечить SD-карта вставлена ​​на щит SD, в противном случае FED не обойтись гранул. Кроме того, обеспечить мощность перемычки на двигательную щита (чуть выше блока питания) находится на месте.

    1. Включение системы FED с Силой кнопочный и тестирования устройства функциональности.
      1. Заполните пищи силос 20 мг пищевых гранул перед включением.
        Примечание: Выключатель питания должен загореться, равно как и светодиоды на микроконтроллер, SD щит и щит двигателя. Если нет гранул в колодце, нужно отказаться.
      2. Вручную удалите 5 - 10 таблеток из пищи хорошо, и подтверждают, что замена гранулы отпускаются.
    2. Извлеките SD-карту и убедитесь, что данные были зарегистрированы должным образом. Данные должны быть приобретены в значений, разделенных запятыми (CSV), который называется в соответствии с ваriable ИМЯ_ФАЙЛА в коде.
    3. Поместите блок FED в экспериментальной установке, включите питание и убедитесь, что гранулы разливают в пищу хорошо.
    4. В течение сбора данных, проверьте FED ежедневно, чтобы убедиться, что она работает должным образом, подтвердив, что светодиодный индикатор на выключатель питания включен (это указывает на то, что батарея имеет достаточный заряд) и осадок сидит в пищу хорошо (указывает что нет никаких проблем с гранулами дозированием).
    5. После сбора данных, извлечение SD-карты и файл .csv доступа.
      Примечание: Анализ сценариев для приема пищи и моделей кормления доступны по адресу: https://github.com/KravitzLab/fed.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

проверочные тесты, связанные с использованием животных были рассмотрены и одобрены по уходу и использованию животных Комитета по Национального института диабета, желудочно-кишечных и почечных заболеваний. Для того, чтобы продемонстрировать использование FED для измерения домашнего кормления клетка, взрослая самка мышей C57BL / 6 (п = 4) были индивидуально размещены с свободном доступе к воде и стандартной лабораторной чау под 12/12 ч цикле свет / темнота ( включение света в 5:00). После периода привыкания на одну неделю, пищевой бункер был удален и заменен FED в течение пяти дней тестирования проверки. В конце испытательного периода, FED-вынимали из клеток и данных кормлению от каждой SD-карта была проанализирована с помощью пользовательских, свободно доступных сценариев и программу работы с электронными таблицами. Как показано на фиг.4А, извлечения гранул для отдельных мышей (верхняя панель; растры показывают одной гранулы извлечения событий) и среднего извлечения гранул во всех мышей в течение 30 мин бункерах (BOttom панель; линия указывает среднее значение ± SEM) показывают непрерывную подачу через период тестирования проверки, с четко визуализируется циркадный ритмичность. Для количественной оценки точности регистрации данных емкости Федеральной резервной системы, каждая система FED получил 1000 таблеток за период тестирования проверки, а остальные шарики вручную подсчитывают и по сравнению с данными регистрируемых на SD-карте. FED регистрируется 95.35 ± 1,25% от гранул , которые разливали на SD - карте (рис 4В).

Рисунок 1
Рисунок 1: 3D Разработанный FED компоненты. (A) Измерения собранного накормлены. (B) в разобранном вид 3D печатных компонентов в собранном FED. (C) в разобранном виде полной сборки окатышей бункера (слева), сборка шагового двигателя для вращающегося диска ( в середине), и монтаж пищевого бункера для вращающегося диска (гIGHT). (D) Проектирование пищевых продуктов и с оружием , чтобы обеспечить photointerrupter для обнаружения гранул. (E) Фотография полностью собранного FED. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

фигура 2
Рисунок 2: Подключение FED электрические компоненты. Подключение и монтаж (A) Разъемы (B) микроконтроллером данных каротажа / SD щита, щита двигателя, (C) Кнопка питания, (D) Photointerrupter, (E) Повышение платы, выходного кабеля (F) BNC, (G) Электропроводка моторного щита. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы увидеть увеличенную версиюэта фигура.

Рисунок 3
Рисунок 3: Монтаж FED Hardware. (A) Монтаж шаговый двигатель (слева) в крепление двигателя и есть окатышей диск (справа). (B) Подключение шагового двигателя к двигателю щита. (C) Вставка photointerrupter в 3D распечатаны корпус. (D) Крепление аккумулятора для увеличения платы. (E) платы собраны внутри корпуса FED. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 4
Рисунок 4: Представительные приёма пищи собираемым данным через FED. (A) данные о потреблении продуктов питания собранные с помощью FED и визуализировали с помощью сценариев анализа с открытым исходным кодом. Верхняя панель: отдельные растры указывают на одиночные события извлечения гранул, с рядами, содержащих отдельные мышей. Нижняя панель: линия указывает среднее значение ± SEM потребления пищи через мышей (п = 4). (B) Точность отдельных блоков FED в лесозаготовительной распределяли гранул. Цвета соответствуют растров на рисунке 3А. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 5
Рисунок 5: Модифицированные использует для FED. (A) , установленный снаружи FED сокращает площадь в грызунах клетках. (B) Изменение конфигурации на лицевой панели позволяет добавление двух портов нос совать для оперантного обучения.ve.com/files/ftp_upload/55098/55098fig5large.jpg "целевых =" _blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Справочная Файл 1: Оборудование Схема. Графический схематически показаны электронные соединения FED. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы загрузить этот файл.

Справочная Файл 2: Пример вывода кода. Пример файла .CSV показывая выходного кода от FED. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы загрузить этот файл.

Справочная Файлы 3-6: Анализ сценариев. Четыре сценарии анализа предназначены для анализа данных откормленных eating_rate.py, meals.py, meal_bars.py и plotmice.py. Входные параметры и описание обеспечиваютd в комментируемых секций в верхней части каждого сценария. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы загрузить этот файл.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Кормление Экспериментирование Устройство (FED) представляет собой гибкую систему контроля приема пищи. Здесь мы опишем подробные инструкции по изготовлению и устранению неисправностей устройства, включая сборку 3D печатного оборудования, пайки электрических компонентов, и загрузки эскизов на микроконтроллерах. Несмотря на то, что важно соблюдать все шаги, описанные в протоколе тщательно, есть важные шаги, которые заслуживают особого внимания в каждой секции, чтобы обеспечить успешный конечный продукт. 3D распечатаны вращающегося диска должна плотно прилегать на шагового двигателя вала и иметь возможность вращаться с минимальным сопротивлением со стороны соседних частей. При пайке соединения контактов, убедитесь, что паяное соединение является безопасным без избыточного припоя. Убедитесь в том, что все дополнительные библиотеки, устанавливаемые должны быть расположены в правильном каталоге перед загрузкой сценария на микроконтроллер. Процесс сборки FED включает в себя задачи, которые легко достижимо, даже без предварительногоопыт работы в 3D-печати или электроники.

Есть несколько ограничений с FED. Во-первых, каждый FED использует внутреннюю карту SD для регистрации и хранения данных. SD карты могут быть громоздким средством для отслеживания и хранения данных от многих ДАЭ. Мы изучаем возможность беспроводной передачи данных, чтобы облегчить эту проблему, но текущая итерация FED зависит от локального запоминающего устройства на SD-карт. Во-вторых, ~ 5% от времени FED дозирует два окатышей вместо одного. В то время как на пеллетах джемы не произошло в наших руках с достаточной частотой, чтобы рассчитывать, эта возможность должна строго контролироваться, как мы не можем исключить их полностью. Пользователи не должны оставлять мышей с FED в качестве единственного источника пищи без проверки работоспособности Fed ежедневно. Несмотря на эти ограничения, мы полагаем, частота появления ошибок FED является приемлемым для большинства исследований. Тем не менее, в дальнейшей работе мы будем стремиться уменьшить эти ошибки в дальнейшем. И, наконец, допуск 3D печати может варьироваться в зависимости от конкретного 3D-принтера и материала. В видеТаким образом, файлы дизайна 3D, которые мы предоставляем, возможно, должны быть переделаны для печати на других моделях 3D-принтер, или с другими материалами. В качестве одного из полезный совет, мы обнаружили, что тепловая пушка может быть использована после печати, чтобы смягчить 3D печатных частей для незначительных корректировок.

Один FED можно собрать примерно за $ 350. Из этой цены, мы оцениваем ~ $ 200 для коммерческой 3D-печати из PLA материала, и ~ $ 150 за покупку электронных компонентов. 3D затраты на печать значительно варьируются в зависимости от качества и материала. Можно уменьшить эти затраты значительно, если пользователь печатает свои собственные части. FED также могут быть напечатаны или обработаны из более прочных материалов, таких как нержавеющая сталь или алюминий, хотя это было бы более дорогостоящим.

Мы решили построить FED с микроконтроллером на программируемой печатной плате с открытым исходным кодом платформы. Для этого мы выбрали микроконтроллер с открытым исходным кодом (смотрите таблицу материалов) , как это имеетнизкое энергопотребление. Тем не менее, наш код должен работать на любой плате, которая имеет достаточное количество контактов ввода / вывода. Изменение микроконтроллера платы, вероятно, потребует незначительных изменений в коде. Мы предоставляем все проектные файлы и код сети, а также наш дизайн с открытым исходным кодом, чтобы обеспечить исследователей возможностью гибко изменять FED, чтобы удовлетворить их потребности, в том числе использование других микроконтроллеров плат.

Существует растущая тенденция к открытым исходным кодом аппаратных средств для проведения научных исследований. Различные группы сделали с открытыми исходными кодами устройств для исследования нейронауки, в том числе OpenControl, программное обеспечение для отслеживания видео животных во время поведенческих задач 7; ROBucket, оперантное камера Arduino на основе для жидких доставки итогового 8; ELOPTA, A оперантный устройства PICmicro основе для гранул доставки итогового 9; и BEEtag, изображение на основе системы слежения за шмелями 10. FED дополняет их своим уникальным форм-фактором и лвл стоимость. Основной целью для ФРС, чтобы сделать его открытым исходным кодом. С открытым исходным кодом аппаратных средств позволяет исследователям выполнять мелкие недочеты в конструкции (например, чтобы изменить размеры), но особенно мощным, когда пользователи выполняют основные изменения для расширения функциональных возможностей аппаратных средств. Например, это довольно легко модифицировать конструкцию FED для внешнего монтажа на клетке, которая не только защищает накормлены и увеличивает площадь в клетке (фиг.5А). Кроме того, мы разработали FED , чтобы иметь место для носа , тычет на каждой стороне подачи хорошо для оперантного обучения и успешно реализовали их с незначительными изменениями конструкции (рис 5б). Мы разместим такие события на нашем сайте (https://github.com/KravitzLab/fed), где мы также рассчитываем на проведение других подобных улучшений от научного сообщества.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана исследовательской программой Intramural Национального института здоровья (NIH), Национальный институт диабета, желудочно-кишечных и почечных заболеваний (NIDDK). Мы благодарим NIH Раздел приборных и библиотеку NIH за помощью 3D-печати.

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

Поведение выпуск 120 автоматизация электроника питание прием пищи домашняя клетка микроконтроллер с открытым исходным кодом
Кормление экспериментирования устройства (Fed): Строительство и сверка с открытым исходным кодом устройства для измерения, потребление продуктов питания в Грызуны
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