تحليل الفائق للسلوك الحركي في مقايسة الجزيرة المورفولوجية

الهدف العام من فحص الجزيرة هو تقييم السلوك الحركي الأساسي لذبابة الفاكهة السوداء عن طريق المعالجة التلقائية للبيانات والقياس الكمي الموضوعي. يمكن استخدام هذه الطريقة لتحديد المنظمين الرئيسيين للسلوك الحركي ، مثل الجينات المتورطة في اضطرابات الحركة. يمكن استخدامه لاختبار الأدوية التي قد تعكس مثل هذه العيوب.

الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بالقياس الكمي عالي الإنتاجية للسلوك الحركي ذبابة الفاكهة ، مما يجعل هذه التقنية مناسبة للفحوصات واسعة النطاق. قررنا تطوير هذه المنهجية لنكون قادرين على تحليل عدد كبير من نماذج الأمراض. كنا بحاجة إلى تحليل آلي لبيانات الصور لجعل ذلك ممكنا.

العرض المرئي لهذه الطريقة مفيد للغاية. تعد العديد من خطوات المعالجة التجريبية حاسمة ، وقد تكون صعبة على المستخدمين الجدد ، خاصة أولئك الذين ليسوا على دراية بحزم البرامج المستخدمة. أولا ، قم بإعداد ما لا يقل عن ثلاث قوارير لكل حالة تجريبية كتكرارات بيولوجية.

يجب أن يحتوي كل ملف على ما يقرب من 15 ذبابة من نفس الجنس وما شابه العمر. الأهم من ذلك ، يجب أن يكون للذباب أجنحة سليمة. قم بإنشاء المجلدات لتخزين التجارب.

قم بإنشائها في بنية دليل محددة بواسطة الشروط والنسخ المتماثلة. على سبيل المثال ، إذا كانت التجربة تحتوي على نمطين جينيين مع خمس نسخ مكررة لكل منهما ، فقم بإنشاء مجلد رئيسي بتاريخ التجربة ، وداخل هذا المجلد ، قم بإنشاء مجلد فرعي واحد لكل نمط جيني. بعد ذلك ، داخل مجلدات النمط الجيني ، قم بإنشاء مجلدات فرعية لكل نسخة متماثلة.

بعد ذلك ، قم بإعداد جهاز الاختبار. أضف الماء البارد مع كمية صغيرة من الصابون إلى صينية الحمام وضع المنصة في منتصف الحمام ، إذا لم تكن مثبتة بالفعل في الحمام. قم بتغطية الدرج والمنصة بصندوق شفاف.

لإضاءة المنصة ، ضع مصباحا باردا ، مثل مصابيح LED العادية بجهد 12 فولت ، فوقها. ضع أيضا كاميرا ويب متصلة بجهاز كمبيوتر أعلى النظام الأساسي مباشرة. على الكمبيوتر، افتح برنامج تسجيل الصور.

من نظام القائمة ، حدد كاميرا الويب المناسبة كجهاز الالتقاط. ضع ذبابة ميتة على الجزيرة لضبط إعدادات الفيديو. قم بتعديل السطوع والتباين واللون في البرنامج بحيث تظهر الذبابة الميتة باللون الأسود على خلفية بيضاء.

بعد ذلك ، اضبط إعداد فيلم الفاصل الزمني لحفظ الأفلام كملفات AVI. بعد ذلك ، استعرض للوصول إلى الدليل الذي يجب حفظ البيانات فيه ، وحدد اسم الفيلم. احفظ هذه التغييرات.

لضغط بيانات الصورة ، اختر كود Intel IYUV. اضبط سرعة التسجيل على إطار واحد كل 0.1 ثانية واضبط معدل التشغيل المقابل على 10 صور في الثانية. أخيرا ، انتقل إلى الإعداد المتقدم وحدد إنشاء صورة bmp لكل إطار تم التقاطه.

بعد ذلك ، استعرض للوصول إلى نفس الدليل الذي اخترته لاستضافة ملفات AVI واضغط على موافق. قبل البدء ، تأكد من أن الجزيرة فارغة ونظيفة. بعد ذلك ، ابدأ التسجيل في واجهة صورة الفاصل الزمني لبرنامج تسجيل الصور.

خذ قارورة تحتوي على الذباب واضغط عليها مرتين أو ثلاث مرات لإسقاط كل الذباب إلى الأسفل. بعد ذلك ، قم بإزالة القابس بسرعة من القارورة واضغط بقوة على الذباب على المنصة. يجب أن يضربوا جميعا على المنصة في نفس الوقت تقريبا.

امنح الذباب ما يصل إلى 30 ثانية لمغادرة المنصة ، ثم أوقف التسجيل. إذا لزم الأمر ، قم بإزالة أي ذباب متبقي يدويا من المنصة. قبل المتابعة إلى التجربة التالية ، تأكد من إعادة تعريف الدليل حيث سيتم تخزين المجموعة التالية من البيانات.

تتمثل المهمة الأولى في إنتاج مكدسات وإسقاطات لسلسلة الصور التي تم جمعها. في فيجي ، افتح اختبار ذبابة الفاكهة. في النافذة الجديدة، أدخل معرف السلسلة الزمنية الأولى للصورة.

بعد ذلك، حدد فقط إنشاء مكدس وماكرو فرعي للإسقاط. انقر فوق موافق، وقم بتوجيه الكمبيوتر إلى المجلد الذي يحتوي على كافة المجلدات الفرعية التي تحتوي على تجارب فحص الجزيرة الفردية. بعد معالجة البيانات ، سيظهر ملفان جديدان في كل مجلد فرعي تجريبي فردي.

المهمة التالية هي تحديد الموقع الدقيق للمنصة في الصور. افتح الواجهة الرسومية وحدد خانة الاختيار تحديد النظام الأساسي. بعد ذلك ، اختر الدليل حيث يتم تخزين المجلدات الفرعية التجريبية.

سيتم فتح صورة العرض ونافذتين. في الصورة الأولى ، ارسم مضلعا فوق منصة الجزيرة باستخدام أداة تحديد المضلع. لا تقم بتضمين خط الحدود في معلمة النظام الأساسي في هذا التحديد.

أضف التحديد إلى نافذة مدير عائد الاستثمار بالنقر فوق إضافة في نافذة مدير عائد الاستثمار. بعد إضافة التحديد إلى مدير عائد الاستثمار ، سيظهر كمجموعة من القيم. ثم انقر فوق موافق في نافذة تحديد النظام الأساسي.

سيتقدم البرنامج إلى صورة الإسقاط التالية المخزنة في المجلد. استمر في تطبيق نفس عائد الاستثمار للنظام الأساسي على صورة الإسقاط التالية عن طريق تحديد عائد الاستثمار المخزن في مدير عائد الاستثمار وتأكيد عائد الاستثمار هذا في نافذة تعريف النظام الأساسي. قبل المتابعة إلى صورة الإسقاط التالية ، تأكد من أن النظام الأساسي لم يتحرك أثناء التجربة.

إذا تحرك موضع النظام الأساسي ، فانقر بزر الماوس الأيسر في وسط التحديد واسحبه إلى الموضع المطلوب. إذا كان مربع التحديد لا يتطابق مع النظام الأساسي ، فانقر بزر الماوس الأيسر خارج التحديد وحدد تحديدا جديدا للنظام الأساسي باستخدام أداة المضلع. أضف هذا التحديد الجديد إلى مدير عائد الاستثمار.

بعد ذلك ، تحقق من التحديد الجديد بالنقر فوق موافق في نافذة تحديد النظام الأساسي ، وتابع الإجراء حتى يتم تحديد جميع الصور بشكل صحيح. المهمة الأخيرة قبل معالجة البيانات هي تحديد الحد الأدنى لحجم الذبابة. هذا موضح في بروتوكول النص.

لتحديد كمية الذباب الهارب من المنصة ، أولا ، قم بتعيين الحد الأدنى لحجم الذبابة. ثم حدد أكبر عدد من الذباب في ملف ضمن السلسلة التجريبية. ابدأ وظيفة التحليل، وعند المطالبة، حدد الدليل الرئيسي للتجربة.

بعد تشغيل الماكرو، لاحظ أن ملف نتائج جديد ومكدس صور جديد ظهر في كل مجلد. افتح هذه الملفات للتأكد من أن الإجراء يعمل بشكل صحيح. ابدأ حزمة برامج R أو RStudio وافتح البرنامج النصي لتحليل فحص الجزيرة لمعالجة جميع التجارب في وقت واحد.

يجب تحرير البرنامج النصي بشكل صحيح حتى ينجح التحليل. في البرنامج النصي في الصف 16، أدخل المسار إلى الدليل الرئيسي الذي يحتوي على التجارب المراد تحليلها. أدخل المسار إلى المجلد حيث يجب تخزين ملفات إخراج التحليل في الصف 19.

يجب أن يكون الأخير موقعا مختلفا عن الدليل الذي يحتوي على بيانات الصورة المراد تحليلها. الآن ، قم بتشغيل البرنامج النصي من شريط الأدوات وتابع تحليل النتائج. يصدر تحليل فحص الجزيرة النصي رسما بيانيا خطيا لكل حالة تجريبية.

يوضح الرسم البياني النسبة المئوية للذباب المتبقي على المنصة بمرور الوقت لكل نسخة مكررة من تلك الحالة. يلخص الرسم البياني الخطي المصدر ، استجابة الهروب: جميع الشروط ، متوسط الخطأ القياسي لمتوسط استجابة الهروب من الرحلة لأول 12 حالة تجريبية موجودة في المجلد الرئيسي. يتم حساب المساحة الموجودة أسفل المنحنى لكل تكرار تجريبي لتحديد ما إذا كانت الظروف التجريبية تختلف اختلافا كبيرا عن بعضها البعض.

يتم تصدير المنطقة الموجودة أسفل المنحنى والقيمة المتوسطة لكل شرط تجريبي كرسم بياني. اعتمادا على عدد الشروط الموجودة في المجلد الرئيسي ، سيقوم البرنامج النصي إما بإجراء اختبار Welch T ثنائي الذيل غير المقترن لشرطين أو anova مع تصحيحين رئيسيين لأكثر من شرطين. يتم أيضا تصدير جميع البيانات الرقمية المحسوبة بواسطة تحليل فحص الجزيرة النصي وحفظها كملفات csv أو txt في مجلد إخراج البيانات.

الشعيرات هو اضطراب وحمي متنحي في الحركة ناتجة عن طفرات في جين ATM. يتميز المرض بظهور مبكر من الرنح المخيخي. تم فحص تأثير هدم تقويم الذباب في كل مكان في أجهزة الصراف الآلي في فحص الجزيرة ومقارنته بالضوابط.

بشكل عام ، أدى الضربة القاضية في كل مكان لأخصائي تقويم أجهزة الصراف الآلي للذباب ، Tefu ، إلى انخفاض كبير في الأداء الحركي في فحص الجزيرة مقارنة بضوابط الخلفية الجينية. أعطى التحليل اليدوي لبيانات فحص الجزيرة المسجلة نفس نتيجة التحليل الآلي. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إجراء فحص الجزيرة ، وكيفية تشغيل ماكرو فحص ذبابة الفاكهة ، وكيفية تشغيل البرنامج النصي لتحليل فحص الجزيرة.

أثناء محاولة هذا البروتوكول ، من المهم أن تتذكر أن جودة تجزئة الصورة مرتبطة بجودة الأفلام. عندما يكون التباين أفضل ، كلما كان التحليل أكثر سلاسة. بعد تطويرها ، تمهد هذه التقنية الطريق للباحثين لاستكشاف القدرة الحركية في ذبابة الفاكهة في إنتاجية عالية.

بعد استخدام هذا الاختبار ، يمكن استخدام فحوصات أخرى ، مثل تلك التي تختبر التاكسي الجيولوجي السلبي لمزيد من التحقيق في العيوب الحركية.