Visuellement Suivi Odeur Mediated Pendant le vol chez la drosophile

Les insectes volants utilisent des repères visuels pour stabiliser leur cap dans un courant de vent. En tant que tel, la stabilisation visuelle du suivi au près aide directement au suivi des odeurs. À l’aide d’un appareil d’attache magnétique olfactive ou OMT, nous pouvons examiner si les repères visuels influencent directement le comportement de suivi des odeurs indépendamment des repères de vent.

La procédure commence par l’optimisation de l’éclairage de la mouche en ajustant l’intensité d’une LED infrarouge pour obtenir une image claire de la mouche. Trop peu d’éclairage se traduira par une image sombre et trop grand donnera une image sursaturée une fois que la mouche est correctement imagée. Le logiciel d’analyse mesure l’angle du corps en temps réel : le fait d’entraîner visuellement une mouche dans un panache d’odeurs alimentaires permet d’obtenir un cap cohérent dans l’emplacement spatial du panache.

Mais seulement lorsque le panorama visuel contient des repères visuels forts. Tester la même mouche dans une arène visuelle de luminance moyenne égale, mais sans bords visuels, entraîne un mauvais suivi du panache car la mouche perd son orientation spatiale. Bonjour, je suis Brian DeMars du laboratoire du Dr Mark Fry au Département des sciences physiologiques de l’Université de Californie à Los Angeles.

Aujourd’hui, nous allons vous montrer comment acquérir et optimiser des images vidéo pour analyser l’angle du corps dans un appareil d’attache magnétique olfactif. Nous décrirons également deux expériences pour examiner l’influence des indices visuels sur le suivi des odeurs. Nous utilisons cette procédure dans notre laboratoire pour étudier les commandes de vol à médiation visuelle et olfactive et les mouches des fruits.

Alors commençons. L’optimisation de l’image vidéo est cruciale pour la qualité des données acquises afin d’obtenir des images plus propres. Placez d’abord une mouche fraîchement attachée dans l’arène à l’aide d’une paire de pinces.

Ensuite, placez la caméra Fire Wire Board sous la chambre à vide en acrylique transparent de sorte que la caméra pointe directement vers le haut à travers la chambre à travers le tube à vide en verre jusqu’à la face ventrale de la mouche attachée. Assurez-vous qu’il n’y a pas de revêtement de filtre infrarouge sur l’objectif du système vidéo. Pour éclairer la mouche, utilisez un réseau circulaire de LED infrarouges, qui sont positionnées juste sous les panneaux LED.

Concentrez chaque LED sur le corps de la mouche individuellement pour un éclairage uniforme, afin de réduire l’éblouissement du système de panneau et de minimiser les repères visuels observés par la mouche. Il est utile de recouvrir toutes les surfaces réfléchissantes dans le champ de vision de la caméra avec une peinture noire mate, les lumières de la salle doivent être éteintes pour réduire l’éblouissement et les modulations de luminosité détectables par l’œil de la mouche. Ensuite, inspectez visuellement l’appareil photo.

La mouche doit être d’un blanc éclatant sur un fond noir. Si l’image est floue, il peut être nécessaire de faire la mise au point de l’objectif. Si la mouche est sombre, il se peut que la matrice de LED soit floue ou insuffisamment alimentée pour un éclairage correct.

Enfin, acquérez des vidéos avec des sous-routines personnalisées écrites dans MATLAB à l’aide de la boîte à outils d’acquisition d’images. Une expérience simple dans l’OMT consiste à observer une mouche affamée localiser et suivre activement un panache d’odeur de nourriture attrayante. Ces expériences sont généralement exécutées dans un format de bloc aléatoire afin de minimiser tout biais dans l’ordre expérimental.

En manipulant l’environnement visuel, vous pouvez influencer la capacité de la mouche à suivre une odeur. Pour réaliser cette expérience, placez une mouche fraîchement attachée dans l’arène à l’aide d’une paire de pinces avant chaque expérience à l’aide de l’affichage visuel, faites pivoter la mouche pendant plusieurs tours pour assurer un mouvement fluide autour de tout l’axe YA à 360 degrés. Jetez la mouche si elle ne tourne pas en douceur.

Si le problème persiste, il se peut que les aimants soient mal alignés. Ensuite, présentez la mouche dans les conditions expérimentales suivantes. Dans l’ordre aléatoire, un motif rayé très contrasté avec de la vapeur d’eau émanant du port d’odeur.

Un motif rayé très contrasté avec une vapeur d’odeur attrayante. Une seule bande verticale décalée de 90 degrés par rapport à l’orifice d’odeur avec de la vapeur d’eau et une seule bande décalée de 90 degrés avec des intervalles de vapeur d’odeur 32e fonctionnent bien pour les expériences où les mouches sont mises au défi de localiser la source d’odeur par elles-mêmes. Acquérez des vidéos à 30 hertz pendant toute la durée de chaque condition expérimentale et utilisez MATLAB pour analyser les images hors ligne Lorsque vous utilisez des concentrations d’odeurs élevées, une odeur résiduelle peut être libérée du port d’odeur une fois que l’odeur est désactivée afin de minimiser les effets.

Cela peut avoir fait tourner la mouche pendant quelques secondes avec un panorama rotatif pour permettre au système d’éliminer toute odeur résiduelle. Il aide également à faire pivoter visuellement la mouche entre les traitements expérimentaux. Cela permet aux mouches de rester activement engagées dans l’expérience et de rester au même endroit.

Une deuxième expérience de base dans l’OMT consiste à entraîner visuellement une mouche dans un panache d’odeurs, à modifier instantanément les conditions visuelles, puis à mesurer sa capacité à rester dans le panache. Les expériences sont réalisées dans un format de bloc aléatoire afin de minimiser tout biais dans l’ordre expérimental. À l’aide d’une pince, placez une mouche fraîchement attachée dans l’arène.

Ensuite, à titre de contrôle de diagnostic, faites pivoter visuellement la mouche plusieurs fois dans l’arène. Cela garantit que l’animal a la capacité de s’orienter dans toutes les directions. Avant chaque condition, allumez l’odeur expérimentale, soit de l’eau ou du vinaigre, et faites glisser visuellement la mouche dans le panache en faisant osciller une petite bande verticale à la position du panache.

Maintenant que la mouche est orientée vers le panache, retirez la bande oscillante. Présentez ensuite les conditions visuelles suivantes. Bandes panoramiques à contraste élevé avec vapeur d’eau, fond uniforme avec vapeur d’eau, bandes panoramiques à contraste élevé avec vapeur d’odeur et fond uniforme avec vapeur d’odeur.

Acquérir la vidéo à 30 hertz pour la durée de chaque condition expérimentale. Utilisez ensuite des routines logicielles personnalisées écrites dans MATLAB pour analyser les images hors ligne. Lors de l’optimisation de l’image vidéo OMT, n’oubliez pas qu’elle doit avoir une vue claire de la mouche illuminée sur un fond noir foncé.

Les images trop lumineuses peuvent être améliorées en réduisant les interférences d’arrière-plan, en réduisant l’intensité des LED infrarouges ou en éteignant les lumières de la pièce. Si la mouche est correctement éclairée. Le réglage de la mise au point des LED infrarouges ou la modulation de leur intensité peut résoudre le problème.

Lorsqu’une mouche est mise au défi de trouver un panache d’odeurs par elle-même, elle ne doit jamais localiser un panache de vapeur d’eau de manière significative, mais elle doit toujours localiser un panache d’odeurs en présence de repères visuels panoramiques riches. Un deuxième test consiste à entraîner visuellement une mouche directement dans un panache d’odeurs et à la mettre au défi de maintenir son cap à l’intérieur du panache sur une variété d’arrière-plans visuels fixes. Si la mouche est entraînée dans un panache de vapeur d’eau, elle devrait rapidement se détourner.

Si la mouche est entraînée dans un panache d’odeurs et qu’il y a suffisamment de repères visuels pour permettre un suivi robuste, la mouche restera dans le panache. Nous venons de vous montrer comment optimiser l’image vidéo acquise pour un appareil de captage magnétique olfactif. Nous avons également décrit deux protocoles expérimentaux pour examiner l’influence des repères visuels sur le suivi des odeurs.

Lors de ces expériences, il est important de se rappeler que l’optimisation de l’image vidéo est cruciale pour la qualité des données acquises. De plus, quel que soit le protocole expérimental, il est important de garder vos mouches heureuses et activement engagées. Donc c’est tout.

Merci d’avoir regardé et bonne chance dans vos expériences.