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방법 논문

먹이 찾아 돌아다 행동에 대한 단일 비행 분석에 초파리

12.8K 조회수

DOI:

10.3791/50801

2013년 11월 4일

이 논문에서

요약

이 비디오 문서에서는, 우리는 초파리 비행 성인 과일의 후각에 의존 식품 검색 행동에 대한 배고픔이나 포만감의 효과를 측정 할 수있는 자동화 된 분석을 설명합니다.

초록

많은 동물의 경우, 기아는 적절한 음식 소스에 대한 검색을 용이하게하는 방법으로 후각 시스템의 변화를 촉진합니다. 이 비디오 문서에서는, 우리는 초파리 비행 성인 과일의 후각에 의존 식품 검색 행동에 대한 배고픔이나 포만감의 효과를 측정 할 수있는 자동화 된 분석을 설명합니다. 초파리에 보이지 않는 붉은 빛에 의해 조명 빛 단단한 상자에서, 사용자 정의 데이터 수집 소프트웨어에 연결된 카메라가 동시에 여섯 파리의 위치를​​ 모니터링합니다. 각 비행은 중앙에 음식 냄새가 포함 된 개별 경기장에서 도보로 제한됩니다. 테스트 경기장이 기능은 냄새의 축적을 방지하기 위해 다공성 바닥에 놓습니다. 악취 소스, 다른 생리적 상태 하에서 후각 민감도를 반영 메트릭을 찾을 수있는 레이턴시, 소프트웨어 분석에 의해 결정된다. 여기에서, 우리는이 행동 패러다임을 실행하는 중요한 역학 토론 및 비행 loadi에 관한 구체적인 문제를 다루NG, 악취 오염 분석 온도, 데이터 품질 및 통계 분석.

서론

식품 검색 및 식품 소비 1 : 기아의 미국 appetitive 행동의 두 가지 유형을 촉진합니다. 이 간단한 행동 분석은 2,3 꼴과 관련된 화성 행동의 연구에 유용합니다. 구체적으로는, 음식 냄새 목표 위치에 비행 위치, 보행 속도와 대기 시간을 추적합니다. 식품 지견 대기는 내부 appetitive 상태 변경의 하류 플라이 악취 검출 시스템의 감도의 변화를 측정하기위한 메트릭으로서 역할을한다. 이 분석의 수동 버전은 이전에 GABA-B 수용체의 신호가 3 비행 어른 냄새 현지화 행동에 대한 중요한 표시하는 데 사용되었다. 분석의 현재 자동화 된 버전은 신경 펩타이드 F (sNPF) 신호가 초파리의 후각지도를 재 형성하고 영향이 행동 2를 appetitive 방법 짧은 연구에서 쓸모 있었다.

시험은 어둡고, 온도 및 습도 조절 실에서 이루어집니다. 디지털투명 아크릴 테스트 판 이상으로 설정 비디오 카메라는 660 nm의 LED 조명에 의해 백라이트 파리를 추적 할 수 있습니다. 카메라로부터의 정보는 다음에 테스트 영역에 주둔 컴퓨터에 의해 실시간으로 처리된다. 우리는 테스트 기간 동안 비행 위치의 좌표를 기록하고 저장하는 데이터 수집 소프트웨....

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프로토콜

1. 비행 수집 및 기아

  1. 후면 12 시간 빛 / 어둠주기에 제어 온도와 습도 조건 (예를 들어, 21 ° C, 50 ~ 60 % 상대 습도)에서 실험 비행.
  2. 여성 우화의 날에 파리를 수집하고 (최대 30 병 기준) 새로운 식품 유리 병에, 4 ~ 5 명의 남성과 함께 배치합니다. 나이는 2-5 일 파리.
  3. 플라이 기아의 챔버를 준비합니다.
    1. 빈 플라스틱 병의 바닥에 이르기까지 하나의 조직 (4.8 X 8.4 인치)를 밀어 넣습니다. 완전 증류수로 조직을 적신다. 조직 아래로 밀어 부드럽게 물을 짜내 개체를 사용합니다.
    2. 여분의 물을 버리고 병을 거꾸로. 이 촉촉한 수화 파리와 기아 챔버를 유지하기에 충분한 물을 수 있지만, 파리를 익사하는 것만으로는 충분하지됩니다.
  4. 기아 실에 식품 유리 병에서 파리를 전송하고 실험을 시작하기 전에 유리 병에게 약 18 ~ 24 시간을 연결합니다. 저장밤새 제어 온도와 습도 조건에서 유리 병 실험 다음날 시작될 때까지.

2. 음식 냄새의 준비

  1. 아가로 오스 유리 플라스크 내의 증류수 10 ㎖에 낮은 용융 온도의 0.1 g을 첨가하여 1 % 아가로....

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결과

데이터 분석 소프트웨어 및 레이아웃은,도 1에서 알 수있는 일례의 분석 조건의 설정에 따라 10 분의 시험 기간 동안 각 플라이의 성능을 평가하는 데 사용된다. 다음 기준은 각 비행의 데이터를 데이터 분석을 위해 사용됩니다 인한 부상, 질병, 스트레스, 또는 동기 부여의 부족으로 음식의 검색 작업을 수행 할 수없는 그 파리를 제거하도록 설계 여부를 결정하는 데 사용됩니다.

300 개 이상의 초 비활성 파리는 '비활성'으로 간주하고 그들은) 이미 음식 소스를 찾는데 성공 또는 b) 최소 100 초 동안의 평균 속도> 10mm / 초를 전시하지 않는 데이터 세트에서 거부됩니다 비 활동 기간 (그림 2A, 2B, 2C)를 다음.

건강한 파리는 즉시 보유 챔버에서의 릴리스에 따라 강력한 검색 동작을 나타낸다. 따라서, 만 파리를 선택하는활성 냄새 검색의 초기 단계 건.......

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토론

이 프로토콜에서는, 우리는 음식의 검색 행동 분석을위한 단계별 절차를 설명합니다. 식품 관련 악취 외에도, 또한 다른 냄새 개체를 찾을 플라이 능력의 연구를 위해 적응 될 수있다. 예를 들어, 남성 파리 3 메이트 현지화 행동의 연구 방향으로 적용 할 수있는 몇 가지 추가 고려 사항은 우리가이 절차에 관한 여기에서 언급 할 것이다이 프로토콜에 대한이 있습니다. :

첫째, 사육 온도는 실험 비행 테스트하기 전에 세되는 방법을 결정합니다. 그것은 나이의 범위는 실험에 가장 적합한 연령을 결정하기 위해 검사하는 것이 좋습니다. 21 ° C에서 사육 예를 들어, 우리의 경험에서, 공급 굶주린 비행 응답의 차이는 4 ~ 5 일 숙성 한 후 가장 강력한입니다.

둘째, LED는 심지어 번째 아래에 조명을 일정하게 만드는 역할을하는 유리 확산 판을 조명전자 아크릴 실. 충분히도, 상수, 밝은 조명은 파리의 움직임을 자동.......

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공개 사항

저자는 더 경쟁 금융이자를 선언하지 않습니다.

감사의 글

이 작품은 국립 보건 연구소 (R01DK092640)과 국립 과학 재단 (National Science Foundation) (0,920,668)에서 JWW에 연구 보조금에 의해 지원되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Apple Cider VinegarSpectrum시판되는
Agarose, Type VIISigma-AldrichA0701저겔화 온도 Agarose
아크릴 테스트 플레이트사용자 정의플레이트에는 6 개의 경기장이 포함되어 있습니다. 각 경기장은 직경 60mm, 높이 6mm입니다. 구체적인 측정은 테스트 플레이트 다이어그램을 참조하십시오.
LabVIEW V.8.5National Instruments776670-09플랫폼: PositioningTool.vi, FlyTracking--Six Zones.vi 참고: "경과 time.vi", "file.vi 까지의 시간" 및 "두 개의 객체 detect.vi"는 주요 데이터 수집 프로그램인 "FlyTracking--Six zones.vi"을 실행하기 위해 사용 가능해야 하는 서브루틴이 포함되어 있습니다.
LabVIEW Vision 8.5
LabVIEW Vision Acquisition 소프트웨어 8.5
LabVIEW Vision Builder AI 3.5
Igor Pro V.6Wavemetric, Inc.매크로를 위한 플랫폼: 플라이 트래킹을 위한 데이터 분석--Six Zones
Basler scA1390-17fmNational Instruments779980-01디지털 카메라 참고: Baslerweb.com 8 mm 렌즈에서 사용 가능한 카메라용
드라이버 National Instruments780024-01Basler 디지털 카메라용 렌즈
그라운드 글라스 디퓨저 플레이트Edmund Optics맞춤형확산광, 25 cm x 30 cm
US Std. No. 100Fischer Scientific04-881X체, 공칭 개구부 150 μ m
조명 옵션 1
LED 백라이트 660nm(20cm x 20cm)Spectra WestBL47192더 간단하지만 더 비싼 조명 옵션입니다.
LED 백라이트 용 전원 공급 장치Spectra West
Lighting Option 2< / strong>
660 nm LEDSuperbrightledsRL5R1330파장 660nm (14.7 인치 x 9.75 인치 패널 용 약 7 x 7 LED 어레이)
선형 DC 전원 공급 장치GW InstekGPS-1830DLED 패널 용 전원 공급 장치
무납땜 브레드 보드Digikey922354-NDLED용 브레드 기판

참고문헌

  1. Dethier, V. G. The hungry fly : a physiological study of the behavior associated with feeding. , Harvard University Press. (1976).
  2. Root, C. M., Ko, K. I., Jafari, A., Wang, J. W. Presynaptic facilitation by neuropeptide signaling mediates odor-driven food search. Cell.

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