طريقة فحص تحمل الحرارة التي نصفها هنا متعددة الاستخدامات وقابلة للتطوير. لقد نشرنا سابقا دراسة التحقق حيث قارنا HoTDAM! إلى اختبار TKD الكلاسيكي القائم على الملاحظة ووجد أن الاختبار الآلي يعطي نفس الاتجاه العام عبر عدة عوامل4 (الشكل 3). بمعنى آخر ، بنفس طريقة اختبار TKD اليدوي الكلاسيكي ، كان الاختبار الآلي DAM2 قادرا على التمييز بين الكائنات الحية حسب الجنس ، ودرجة حرارة الفحص ، والمعالجة المسبقة للتصلب ، ووقت التعافي بعد المعالجة المسبقة للتصلب قبل المقايسة. في حين يفترض أن يكون الاختبار الآلي أكثر موضوعية من حيث أن TKD لا يعتمد على ملاحظة الباحث ، فإن بياناتنا لا تشير إلى أن هذا يجعل مقايسة DAM2 متفوقة بشكل ملحوظ على الفحص اليدوي من حيث اكتشاف التأثير. وجدنا أن المقايسات متشابهة تماما من حيث الدقة ، وإذا كان هناك أي شيء ، فإن أحجام التأثير داخل الفحص الآلي أصغر قليلا (انظر المواد التكميلية Rokusek et al.4 للحصول على بيانات إحصائية وصفية مفصلة وبيانات ANOVA لكل من DAM2 الآلي والمقايسات القائمة على الملاحظة اليدوية من دراسات التحقق الخاصة بنا). ومن المحتمل أن يكون السبب في ذلك متعلقا بالاختلاف المتأصل في ما تقيسه المقايسات من حيث المعارف التقليدية التي ترد مناقشتها بالتفصيل أدناه.

الشكل 3: مقارنة المقايسة المؤتمتة DAM2 بمقايسة TKD الكلاسيكية القائمة على الملاحظة. تظهر المؤامرات يعني TKD بالدقائق وأشرطة الخطأ هي الخطأ القياسي للمتوسط. العوامل المستقلة التي تمت مقارنتها هي (أ) الجنس عن طريق درجة حرارة الفحص ، (ب) التصلب عن طريق درجة حرارة الفحص ، (ج) الجنس حسب وقت الشفاء ، (د) التصلب حسب الجنس ، (ه) درجة حرارة الفحص حسب وقت الاسترداد ، و (F) التصلب بحلول وقت الاسترداد. يميل TKD المطلق إلى أن يكون أطول في الفحص الآلي ، لكن الاتجاهات العامة عبر العوامل متسقة بين المقايسات. هذا الرقم مأخوذ من Rokusek et al. 4. الاختصار: TKD = وقت الضربة القاضية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
تمثل البيانات التوضيحية المقدمة هنا تجارب منفصلة تماما عن تجارب التحقق الأصلية ، والتي استخدمت أيضا خطوط طيران مختلفة. كان الاختبار (TKD والنشاط) حساسا لتأثيرات المعالجة المسبقة للتصلب في مخزون w1118 (استخدمنا سلالة من النوع البري Canton S في التجارب الأصلية) مما يوفر دعما بأن الوظيفة الأساسية للمقايسة مستقرة في ظل ظروف متغيرة ، على الرغم من أنه تم اختبار عدد قليل فقط من الأسطر حتى الآن. الاختبار متعدد الاستخدامات من حيث أنه لا يقتصر على قياس TKD. نظرا لأن TKD في فحصنا يعرف بأنه توقف النشاط الحركي ، يمكن تحديد CTmax إذا كان معدل تصاعد درجة الحرارة معروفا. أخيرا ، الاختبار مؤتمت بالكامل ويمكن توسيع نطاقه بسهولة عن طريق إضافة المزيد من أجهزة مراقبة النشاط ، مما يسمح بأحجام أخذ عينات أكبر بكثير مما هو ممكن باستخدام طريقة المراقبة اليدوية.
فيما يلي بعض النقاط الرئيسية التي يجب مراعاتها أثناء إجراء الفحص والتحليل. استخدم حاضنة يمكنها الوصول بسرعة إلى درجة حرارة محددة ، بحيث يمكن تحميل الشاشات في الحاضنة عند درجة حرارة التربية والسماح لها بالجلوس بهدوء للتأقلم مع البيئة الجديدة قبل تطبيق الإجهاد الحراري. إذا كانت درجة الحرارة تنخفض ببطء شديد ، فسيبدأ الاختبار في التشابه إلى حد كبير مع اختبار CTmax الديناميكي بدلا من اختبار TKD الثابت. على سبيل المثال ، إذا سمح للبرنامج بفهرسة 40 ضعفا قبل تحريض الإجهاد الحراري لإنشاء خط أساس ، فيمكن للبرنامج إخراج ملف البيانات بدءا من الفهرس 40 لتحديد TKD وتحليل البيانات. نقطة البداية هي من حيث الطابع الزمني المسجل بواسطة البرنامج ، لذا كن على دراية بفاصل الفهرس (على سبيل المثال ، 40 فهرسا هو 10 دقائق إذا كان الفاصل الزمني للفهرس 15 ثانية).
يمكن أيضا استخدام برنامج فحص الملفات في "سلة" الفهارس ويمكنه إما جمع أو حساب متوسطها. على سبيل المثال ، عندما قمنا برسم بيانات النشاط بيانيا (انظر أدناه) قمنا بتجميع كل أربعة فهارس معا لجمع الأعداد (على سبيل المثال ، قمنا بتصدير النشاط كل دقيقة بدلا من كل 15 ثانية). لاحظ أن برنامج فحص الملفات لن يسمح بأوقات بدء دقيقة جزئية عند تجميع البيانات ، من حيث الطابع الزمني. على سبيل المثال، إذا كان الفهرس الأول عند الساعة 12:10:15، مع ضبط الفاصل الزمني للفهرس على 15 ثانية، فسيبدأ التجميع عند دقيقة واحدة في أقرب دقيقة تالية (على سبيل المثال، 12:11:00). على هذا النحو، إذا كان سيتم استخدام النشاط بزيادات دقيقة للتحليل ولكن كان من المطلوب استبانة فواصل زمنية قدرها 15 ثانية ل TKD، فابدأ برنامج الاقتناء في غضون 15 ثانية من أقرب دقيقة كاملة (على سبيل المثال، في وقت ما بعد 12:09:45 وقبل 12:10:00). يرجع هذا التعقيد إلى حقيقة أن برنامج الحصول على البيانات يستخدم ساعة نظام الكمبيوتر كطابع زمني ، حيث من المحتمل أن يكون DAMSystem3 قد تم إنشاؤه مع وضع دراسات النوم في الاعتبار.
فيما يتعلق بالمناهج الإحصائية لمقارنة TKD ، فإننا نجادل بأن تحليل البقاء على قيد الحياة يقدم معلومات أكثر من مجرد مقارنة متوسط أو متوسط أوقات الضربة القاضية بين المجموعات. يمكن أن تقدم منحنيات البقاء على قيد الحياة نظرة ثاقبة للمسار الزمني للضربة القاضية للسكان أثناء الفحص. وبالمثل ، يمكن تصميم الاختبار الإحصائي وفقا للسؤال المحدد المطروح في الدراسة. على سبيل المثال ، تضع اختبارات Wilcoxon المعممة وزنا أكبر على الأحداث المبكرة ، بينما تعطي اختبارات رتبة السجل وزنا متساويا لجميع النقاط الزمنية وتكون أكثر حساسية للاختلافات في النقاط الزمنية اللاحقة. إذا كانت نسب الخطر غير متناسبة (أي منحنيات البقاء على قيد الحياة متقاطعة) ، فإن Tarone-Ware يكون أكثر صرامة. نظرا لأنه لا ينبغي أن يكون هناك رقابة على البيانات لأن جميع الكائنات الحية ستكون قد تعرضت للحدث (ضربة قاضية) ، يمكن تقديم حجة لاستخدام اختبارات ترتيب الرتب غير البارامترية مثل Mann-Whitney U و Kruskal-Wallis جنبا إلى جنب مع منحنيات بقاء Kapan-Meier9. إذا كان التحقيق مهتما بالضربة القاضية بعد فترة زمنية محددة بدلا من TKD بعد تدمير جميع الكائنات الحية ، فإن استخدام تحليل البقاء على قيد الحياة واختبار الرتبة اللوغاريتمية أو اختبارات ويلكوكسون المعممة سيكون قويا للبيانات الخاضعة للرقابة (أي سيناريو لم تتوقف فيه جميع الكائنات الحية عن الحركة أو انهيار بنهاية الفحص). قدمنا النتائج من رتبة السجل ، وويلكوكسون المعمم ، و Tarone-Ware في الجدول 2 للتوضيح.
أثناء الإجهاد الحراري وقبل CTmax ، تعمل التغيرات السلوكية (على سبيل المثال ، سلوك الهروب) كآليات للتأقلم. يتم الحفاظ على هذه الاستراتيجيات السلوكية الفطرية في جميع أنحاء مملكة ولكنها مهمة بشكل خاص للحرارة الخارجية نظرا لقدرتها المنخفضة على التنظيم الحراري الأيضي10،11. من الواضح أن السلوك هو جانب مهم من النمط الظاهري للإجهاد الحراري الخارجي ، لكن الأبحاث المتناثرة نسبيا فحصت هذه الجوانب السلوكية لتحمل الحرارة. بالنظر إلى أن الاختبار الذي نصفه يعتمد على الزيادة المميزة في النشاط الحركي استجابة للإجهاد الحراري ، فهو مناسب تماما لاستكشاف الجوانب الحركية لاستجابات الإجهاد الحراري. في الوقت نفسه ، فإن هذا الاعتماد على النشاط التلقائي يحمل معه بعض القيود. من المهم أن تتذكر ، خاصة عند استكشاف مكونات الاستجابات الحركية للإجهاد الحراري ، أن كلا من TKD والنشاط مرتبطان ارتباطا جوهريا. لإثبات الموقف الذي يكون فيه هذا مقيدا لمحصننا ، قدمنا هنا بيانات من كائنات TRPA1 التي تعاني من نقص في التحسس الحراري. عندما تكون الكائنات الحية ناقصة في مستقبلات TRPA1 ، لا يظهر الذباب الاستجابة الحركية المميزة للحرارة12. في البيانات التمثيلية الموضحة هنا ، تكون استجابة النشاط في كائنات TRPA1 ضعيفة. ولن تكون قياسات TKD سهلة المقارنة مع الكائنات البرية لأن المقياس يمثل استجابة حركية مختلفة.
تعد قابلية التعميم والمقارنة المباشرة للنتائج ، خاصة مع فحوصات تحمل الحرارة الكلاسيكية ، أيضا قيدا محتملا (الشكل 3). في كثير من الأحيان ، ستتضمن المقايسات القائمة على الملاحظة حافزا ميكانيكيا أو محفزا آخر للتأكد من أن الكائن الحي غير المتحرك يعاني بالفعل من انهيار فسيولوجي وليس مجرد إظهار نقص في النشاط التلقائي3،13. وبما أن فحصنا يعتمد على النشاط التلقائي، فإن هناك اختلافا متأصلا في التعريف التشغيلي للمعارف التقليدية يمكن أن يعقد المقارنة. بمعنى آخر ، حددنا TKD على أنه توقف النشاط الحركي ، بينما تعرف المقايسات الكلاسيكية عموما TKD على أنه انهيار فسيولوجي. علاوة على ذلك ، تعتمد المقايسات الآلية مثل تلك التي وصفها على الهواء الساخن ، بينما تتضمن المقايسات اليدوية عموما حماما مائيا ، وبالتالي نقل حرارة أكثر كفاءة. تمثل كل هذه القيود على المقارنة بين طرائق الفحص جوانب سلبية لقابلية تعميم الطريقة الآلية. في الوقت نفسه ، تم الإبلاغ عن أن الأساليب القائمة على الملاحظة تعاني من مضاعفات مع مقارنات مباشرة بين التحقيقات أيضا2،14،15. نحن نجادل بأنه على الرغم من القيود ، فإن المقايسات الآلية هي وسيلة قابلة للتطبيق لتقدير تحمل الحرارة من حيث TKD أو CTmax.
تم تنفيذ فحوصات تحمل الحرارة الآلية الأخرى ل TKD و CTmax ووصفها سابقا في الأدبيات16،17،18،19 ، مع استخدام بعضها لشاشات نشاط DAM218،19. علاوة على ذلك ، استخدمت بعض التحقيقات على الأقل طرقا قائمة على الفيديو16،20،21 ، بالإضافة إلى أجهزة مراقبة نشاط DAM220 ، لفحص ملامح نشاط ذبابة الفاكهة من حيث صلتها بتحمل الحرارة في سياق الإجهاد الحراري الحاد. على هذا النحو ، فإن أتمتة فحوصات تحمل الحرارة ، بما في ذلك نظام DAM2 ، ليست فكرة جديدة. ما هو جديد وذو قيمة في فحصنا هو سهولة إدارة البيانات كما يسهلها HoTDAM! (تحليل) البرمجيات. يصعب التعامل مع بيانات النشاط ، وقد يستغرق الأمر وقتا طويلا ومرهقا لسحب حتى أبسط التدابير ، (على سبيل المثال ، TKD) من مجموعات البيانات الكبيرة دون استخدام برامج أو نصوص تحتاج إلى أن تكون مخصصة لكل سيناريو. هوتدم! مجاني ومتاح كتطبيق قابل للتنفيذ يعمل بكامل طاقته مع واجهة بسيطة وسهلة الاستخدام. لا توجد خبرة سابقة في الترميز ضرورية. علاوة على ذلك ، تمت كتابة البرنامج بطريقة موجهة للكائنات مع وثائق لتسهيل التعديل. على هذا النحو ، HoTDAM! يمكن تخصيصها بسهولة لتناسب الاحتياجات الخاصة. الكود المصدري متاح جنبا إلى جنب مع التطبيق القابل للتنفيذ. نأمل أن تفعل HoTDAM! يمكن أن تخدم المختبرات الجديدة في فحوصات تحمل الحرارة من خلال توفير وسيلة سهلة لقياس TKD و CTmax ، بالإضافة إلى خدمة المختبرات ذات الخبرة في فحوصات تحمل الحرارة من خلال تقديم برامج قابلة للتخصيص لتسهيل إدارة البيانات.