Name: face recognition and upside-down faces
Uploaded: 2023-04-30T06:46:13.000Z
Duration: 6 min 13 s
Channel: JoVE
Description: Face recognition is a specialized part of human perception. It often feels effortless, but it actually depends on complex and intensive processing. The brain uses dedicated networks to detect faces and tell them apart.

K12 Standards

new-york-state-science-learning-standards

New York State Science Learning Standards

High School

Life Science

Structure and Function

HS-LS1-2.

The Inverted-face Effect

1. Оборудование и стимулы
<ol>
	<li>Для этого эксперимента требуется компьютер и программное обеспечение для создания сценариев экспериментов. </li>
	<li>Кроме того, для эксперимента требуется относительно большой набор изображений лица, желательно с аналогичными условиями освещения и без эмоциональных выражений. Многие базы данных таких изображений находятся в свободном доступе в Интернете для исследовательских целей. Хорошим ресурсом является база данных лиц Массачусетского технологического института: http://web.mit.edu/emeyers/www/face_databases.html#oulu</li>
</ol>
2. Дизайн
<ol>
	<li>Соберите набор из 80 изображений лица. Разделите их пополам, на две группы по 40 штук. Используйте одну группу в той части эксперимента, которая связана со случайным воздействием, и оставьте другую группу для использования в качестве фона в тестовой части.
	<ol>
		<li>Обратите внимание, что ваши две группы должны иметь одинаковые относительные пропорции мужчин и женщин. Другими словами, если в одной группе из 40 мужских лиц 25 мужских лиц, то и в другой должно быть 25. </li>
	</ol>
	</li>
	<li>Программа случайного воздействия
	<ol>
		<li>Первая часть эксперимента включает в себя случайное знакомство участника с набором из 40 лиц с помощью задания на прикрытие. </li>
		<li>Эксперимент начинается с экрана «Готово». Нажатием клавиши пробела начинается экспозиция. </li>
		<li>После нажатия клавиши пробела каждая из 40 граней отображается по одной в течение 1 с. После каждого изображения появляется экран с надписью «Мужчина/Женщина?». (Задача прикрытия для участника состоит в том, чтобы сообщить, было ли лицо мужским или женским.)</li>
		<li>Настройте программу на переход к следующему лицу после того, как участник нажмет клавишу M или F (соответствующую Male и Female). На рисунке 1 показана последовательность событий в фазе воздействия эксперимента. </li>
		<li>На этом этапе эксперимента в общей сложности 40 попыток, по одному для каждого лица в наборе. </li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10209/10209fig1.jpg"> 
Рисунок 1. Методы для парадигмы памяти случайного кодирования, предназначенные для демонстрации эффекта инвертированного лица. Эксперимент состоит из двух частей. В первой части, называемой фазой случайного кодирования, участники наблюдают за набором из 40 лиц, одно за другим, и их просят просто сообщить, является ли каждое лицо мужским или женским. На втором этапе участнику проводится неожиданный тест на память. В каждом испытании два лица показаны бок о бок. Одно из каждой пары является одним из лиц, показанных на этапе кодирования, а другое, называемое фольгой, является новым лицом, никогда ранее не видимым наблюдателем. Задача состоит в том, чтобы с помощью клавиш со стрелками вправо и влево указать, какое лицо в каждой паре является тем, которое было замечено ранее. Важно отметить, что половина пар лиц изображена вверх ногами. Мерой интереса является точность отчета для лиц, расположенных правой стороной вверх по сравнению с перевернутыми гранями. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/10209/10209fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры. </a>
<ol start="3">
	<li>Программа тестового этапа
	<ol>
		<li>Тестовая часть эксперимента также включает в себя 40 попыток. </li>
		<li>Для каждой попытки случайным образом выберите одно из старых лиц и одно из ранее зарезервированных лиц (того же пола). Поместите одну в левой части экрана, а другую — в правую. </li>
		<li>Задача состоит в том, чтобы участник указал клавишей со стрелкой влево или вправо, какое из лиц в паре было замечено ранее. </li>
		<li>Ключевая манипуляция заключается в том, что в половине судебных процессов два лица представлены вверх ногами. </li>
		<li>Случайным образом смешивайте испытания вверх ногами и справа вверх ногами. </li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Запуск эксперимента
<ol>
	<li>Прежде чем начать эксперимент, рекомендуется спросить участника, есть ли у него какие-либо известные нарушения или трудности со зрением, и, в частности, считает ли он, что испытывает трудности с узнаванием людей. </li>
	<li>Посадите участника на расстоянии 60 см от монитора презентационного компьютера. </li>
	<li>Объясните участнику фазу кодирования следующим образом, не упоминая о предстоящем этапе тестирования:
	<ol>
		<li>"Это эксперимент по восприятию лица. В каждом испытании вы будете видеть одно лицо в течение одной секунды, а затем экран, на котором вас попросят определить пол лица, которое вы только что видели. Нажмите клавишу M для папы и клавишу F для папки. Задача может показаться очень простой, поскольку мы проводим исследование с несколькими экспериментами, некоторые из которых включают в себя легко идентифицируемые стимулы, а некоторые — более сложные стимулы, измененные с помощью цифровых технологий. Результаты, взятые вместе, помогут нам понять черты лица, используемые для распознавания пола лица. Независимо от того, кажется ли вам это легким или трудным, пожалуйста, сделайте все возможное. Есть только 40 испытаний, и на их выполнение уйдет менее пяти минут." </li>
	</ol>
	</li>
	<li>Запустите программу и встаньте рядом, пока участник завершает эту фазу эксперимента. </li>
	<li>Когда участник закончит, скажите следующее:
	<ol>
		<li>"Спасибо, что завершили эту часть исследования. Я хотел бы, чтобы вы сейчас провели второй эксперимент, который также будет длиться всего пять минут. В каждом испытании вы увидите два лица, одно в левой части экрана, а другое в правой. Одно из лиц в каждой паре будет одним из тех, которые вы только что видели, а другое будет новым лицом, которое не появлялось в задаче на суждение, которую вы только что выполнили. Теперь ваша задача состоит в том, чтобы определить «старое» лицо, которое появилось в задаче на суждение. Используйте клавишу со стрелкой влево для обозначения лица слева и клавишу со стрелкой вправо для лица справа. В некоторых испытаниях эти два лица показаны вверх ногами. Это не имеет значения — ваша задача всегда состоит в том, чтобы сделать все возможное, чтобы идентифицировать лицо, которое, как вам кажется, вы уже когда-то видели." </li>
		<li>Подождите, пока участник завершит тест на память. </li>
	</ol>
	</li>
</ol>

Открытие о том, что перевернутые грани трудно обрабатывать, имеет множество применений. Исследования нейровизуализации, например, воспользовались этим эффектом для выявления областей мозга, участвующих в специализированной обработке лица. Сканирование мозга проводится, когда наблюдатели видят как прямые, так и перевернутые лица. Затем сравниваются реакции на два вида стимулов. Оба набора стимулов в целом имеют очень схожие зрительные свойства, что приводит к сходной активности на большей части зрительной системы. Однако ...

Эффект перевернутой грани

Источник: Лаборатория Джонатана Фломбаума — Университет Джона Хопкинса
В восприятии часто бывает так, что способность распознавать и интерпретировать сложные стимулы кажется легкой, но на самом деле требует сложной и интенсивной обработки. Это связано с тем, что обработка является специализированной и автоматизированной для определенных типов очень важных стимулов. Одним из лучших примеров этого явления является обработка лица. Люди не пытаются обнаруживать и распознавать лица. Это только кажется, что так происходит. Тем не менее, обнаружение лиц и различение их друг от друга на самом деле является сложной вычислительной задачей. 

Способности человека к распознаванию лиц зависят от специализированных вычислений и специализированных сетей мозга. Одной из простых демонстраций этого является эффект перевернутой поверхности. Распознать перевернутые лица гораздо сложнее, чем распознать их правой стороной вверх, но это не относится ко многим другим видам визуальных объектов. Эффект перевернутой грани демонстрируется различными способами. В этом видео показана парадигма памяти случайного кодирования для исследования обработки лица и эффекта перевернутого лица.

Чтобы проанализировать результаты, просто вычислите долю лиц, правильно идентифицированных участником в испытаниях с перевернутыми (перевернутыми) лицами и испытаниях с правыми вверх (вертикальными) лицами. Сравните производительность с помощью гистограммы, как показано на рисунке Рисунок 2. Для большинства визуально нормальных наблюдателей точность будет намного выше при вертикальном положении по сравнению с перевернутыми лицами. Тем не менее, это сложная задача, и вы можете столкнуться с производительн...

Source: Laboratory of Jonathan Flombaum&#8212;Johns Hopkins University
In perception, it is often the case that the ability to recognize and interpret ...

Мы не пытаемся обнаруживать и узнавать лица – это просто происходит, случайно. Впечатляет то, что для успешного распознавания сложные и требовательные вычисления должны выполняться в специализированных сетях мозга для интеграции отдельных элементов в единое лицо. В то время как распознавать лица правой стороной вверх относительно легко, идентифицировать их в перевернутом положении гораздо сложнее, хотя это не относится к другим видам визуальных объектов. Это часто называют эффектом перевернутого лица, и оно используется в экспериментах, предназначенных для изучения того, как распознавание лиц происходит как в когнитивном плане, так и в мозге. В этом видео будет показано, как проектировать и выполнять, а также как анализировать и интерпретировать эксперимент, исследующий эффект перевернутого лица с помощью парадигмы памяти случайного кодирования. В этом эксперименте участников просят оценить мужские и женские лица в двух различных фазах: случайное воздействие и тестирование. Во время первой части, посвященной случайному воздействию, участнику демонстрируется набор из 40 лиц, по одному в течение 1 секунды каждое. После отображения каждого изображения участнику предлагается сообщить, мужчина это или женщина, сделав соответствующее нажатие клавиши. Этот процесс имитирует нашу естественную способность обрабатывать лица — кстати, сами того не осознавая. Затем, на втором, тестовом этапе, участнику показывают два лица рядом. Один из них выбирается случайным образом из части случайного воздействия, а другой, называемый фольгой, подходит по половому признаку и никогда ранее не встречался участником. Лица в тестовом периоде также случайным образом перемешаны, причем половина из них перевернута вверх ногами, а другая половина — правой стороной вверх. Участника просят указать, кто из них был замечен ранее. В этом случае зависимая переменная — это количество правильно идентифицированных лиц — простая мера точности памяти — в вертикальной и перевернутой ориентации. Ожидается, что участники будут лучше вспоминать ранее увиденные лица, когда они показаны в вертикальном положении, а не в перевернутом положении. Низкая производительность при идентификации перевернутых граней известна как эффект перевернутой грани. Прежде чем начать эксперимент, убедитесь, что у участника нет каких-либо известных нарушений зрения или трудностей с узнаванием людей. Для начала посадите участника на расстоянии 60 см от презентационного компьютера. Объясните инструкции для фазы случайного воздействия, не упоминая о предстоящем этапе испытаний. Начните программу и встаньте рядом, пока участник выполняет первую фазу эксперимента и завершает 40 попыток за 5 минут. Обратите внимание, что они видят одно лицо в течение 1 секунды, и определяют пол лица, нажимая клавишу «M» для мужчины или «F» для женщины. После начальной фазы поблагодарите участника за завершение этой части исследования и сообщите ему инструкции для следующей фазы тестирования. Снова запустите программу и встаньте рядом, пока они завершают вторую фазу памяти из 40 попыток. Обратите внимание, что в этой части участник нажимает клавишу со стрелкой влево или вправо, чтобы указать, какое лицо было замечено ранее. Чтобы проанализировать данные, просто рассчитайте долю правильно идентифицированных лиц и отобразите результаты точности памяти по типу испытания: вертикальное или перевернутое. Обратите внимание, что для большинства визуально нормальных участников точность намного выше при идентификации вертикальных лиц, а не перевернутых, демонстрируя эффект перевернутого лица. Плохая производительность инвертированных устройств (почти случайность) предполагает, что специализированные механизмы обработки данных настроены таким образом, чтобы воспользоваться тем фактом, что они почти всегда работают в вертикальном положении. Теперь, когда вы знакомы со сложностью, связанной с обработкой инвертированных лиц, давайте рассмотрим дополнительные сценарии исследования, в которых может быть применен этот эффект. В исследованиях нейровизуализации использовался эффект перевернутого лица для идентификации областей мозга, участвующих в специализированной обработке лица. Вертикальные лица вызывают более сильный нейронный ответ в веретенообразной области лица, чем перевернутые, что позволяет предположить, что перевернутые лица не могут задействовать специализированные нейроны, обрабатывающие лицо. Кроме того, повреждение головного мозга может привести к расстройству, известному как прозопагнозия – неспособность распознавать лица, в том числе свои собственные. Эта задача часто используется для диагностики лицевой слепоты, поскольку прозопагностические люди обычно испытывают такие же трудности с идентификацией лиц правой стороной вверх, как и с лицами, которые перевернуты. Вы только что посмотрели введение JoVE в эффект перевернутого лица. Теперь у вас должно быть хорошее понимание того, как планировать и проводить этот тип эксперимента, реализуя кодирование ряда лиц и извлекая знакомые лица по памяти. Вы также должны знать, как анализировать и интерпретировать результаты. Спасибо за просмотр!

Education

JoVE Science Education

Psychology

Психология

Sensation and Perception

Ощущение и восприятие

face recognition and upside-down faces

Face recognition is a specialized part of human perception. It often feels effortless, but it actually depends on complex and intensive processing. The brain uses dedicated networks to detect faces and tell them apart.

Face Recognition and Upside-Down Faces

color afterimages

Color Opponency and Afterimages

Color afterimages show how the brain uses opponent color signals to process vision. Human color vision can separate millions of hues, even though it depends on fairly simple hardware. A key part of that ability comes from an opponent system in the brain. In an opponent system, the presence of one kind of color signal is treated as evidence for the absence of another. The absence of one signal can also count as evidence for the other. For example, some brain cells respond when blue is present...

finding your blind spot and perceptual filling-in

finding-your-blind-spot-and-perceptual-filling-in

How the Brain Fills In the Blind Spot

The blind spot is a gap in vision created by the retina and optic nerve. The retina contains light-sensitive cells that detect light and send signals to the brain through the optic nerve, a bundle of neural fibers. In each retina, there is one area in the periphery where these outputs collect and the optic nerve exits. That spot has no photosensitivity, so light that lands there does not create a signal. This means humans have a blind spot, or a place in the visual field where incoming stimuli...

perspectives on sensation and perception

Sensory Illusions in Perception

Sensation and perception explain how the brain turns sensory signals into what we see, hear, feel, and taste. Sensation is the process of transducing signals from sensory organs, such as the eyes. Perception is how the brain interprets those messages. This field has a long history that reaches back to the 19th century. During that time, scientists made major progress in understanding the properties of light and how they connect to the visual system. Those findings helped shape modern ideas...

motion-induced blindness

Visual Awareness Through Motion Illusion

Visual awareness and motion-induced blindness show how the brain shapes what people see. In visual perception and sensation, what appears in the world is not a direct copy of physical reality. People may miss real objects, see things that are not there, or see them in a distorted way. Scientists use the word awareness to mean what people actually perceive. To study awareness, vision researchers often rely on illusions and misperceptions. These cases help reveal how the brain builds experience...

the rubber hand illusion

Body Mapping and the Rubber Hand Illusion

The Rubber Hand Illusion shows how the brain builds a map of the body in space. This body map helps people reach for objects, walk without hitting obstacles, and sit down without missing a chair. It depends on proprioception, which is the brain's sense of where the limbs are based on control and feedback signals. The brain does not rely on proprioception alone. It also uses vision, touch, and even sound to represent body parts in space. The classic illusion, first described by Botvinick and...

the ames room

How the Ames Room Warps Depth

The Ames Room is a visual illusion that changes how people judge depth and size. It is built to show how the brain uses assumptions to recover three-dimensional space from a two-dimensional image on the retina. The retina is the light-sensitive tissue inside the human eye. Light from objects in the world reflects onto the retina and creates patterns of stimulation. Objects that are side-by-side in the world usually create side-by-side stimulations on the retina. Distance is harder to recover,...

inattentional blindness

Visual Attention and Missed Objects

Visual attention helps determine which parts of the visual world the brain processes and how well it processes them. Because attention is limited, people cannot take in everything at once, even when an object is right in front of them. Researchers began showing this effect in the 1960s. Ulrich Neisser demonstrated that people can miss visible objects when their attention is distracted. Later, in the 1980s and 1990s, Arien Mack and Irvin Rock built on that work and developed a simple way to...

spatial cueing

Measuring Visual Attention with Cues

Visual attention is the limited ability to focus on some information while ignoring other stimuli in the environment. It is studied in many senses, including vision, hearing, touch, taste, and smell. Researchers most often examine it in vision because it is easy to test with controlled displays. A common method is the spatial cueing paradigm. In this task, a cue appears to guide attention toward one location, and researchers measure what happens when attention is focused there instead of...

the attentional blink

Measuring Visual Attention Lapses

Visual attention is needed to recognize a stimulus. Early in vision, objects are not seen as whole objects. They are processed as features such as lines, corners, texture changes, color, and light. Attention helps later processing combine those features into something the brain can identify. This makes attention a major topic in vision research. A key question is how people sustain attention over time. Sustained attention means keeping focus from moment to moment. It takes effort, especially...

crowding

Peripheral Vision and Letter Crowding

Peripheral vision and letter crowding are shown in this high school science video. The lesson connects how the eye samples light with why objects are harder to recognize at the edge of vision. Human vision depends on light-sensitive neurons in the back of the eye called the retina. These neurons are rods and cones, named for their shapes. They are not spread evenly across the retina. The center region, called the macula, has a dense pack of cones. Cones are especially concentrated in the...

the inverted-face effect

Face recognition is a specialized part of human perception. It often feels effortless, but it actually depends on complex and intensive processing. The brain uses dedicated networks to detect faces and tell them apart.

the mcgurk effect

How Lip Reading Shapes Speech Perception

Speech perception depends on both hearing and vision. In many face-to-face conversations, the mouth gives strong visual clues about what a person is saying. Those clues can help the brain sort out speech sounds that are hard to hear clearly. This reliance on visual input is one reason spoken language is easier to understand when the speaker’s face is visible and close up. The mouth can sometimes provide better information than the sound alone. When the brain combines what it sees with what it...

just-noticeable differences

Measuring Size Changes with JND

Psychophysics studies how physical changes become neural signals and mental ideas about magnitude. A key idea in this field is the just-noticeable difference, or JND. A JND is the smallest change people can perceive. Size is a clear way to study JND. Small changes in a child’s height may go unnoticed from day to day. After a longer absence, such as a return from sleep-away camp or a visit after many weeks, those same small changes can seem obvious because they have added up. Researchers...

the staircase procedure for finding a perceptual threshold

the-staircase-procedure-for-finding-a-perceptual-threshold

Measuring Auditory Thresholds with Staircase Testing

Psychophysics studies how the physical strength of a stimulus relates to what people actually perceive. It focuses on perceptual thresholds, which are the smallest amounts of stimulation a person can sense. Examples include the brightness needed to see a light, the pressure needed to feel touch, and the softness of a sound that can still be heard. The staircase procedure is an efficient method for finding a perceptual threshold. Here, the stimulus is adjusted step by step based on a person’s...

object substitution masking

Visual Masking with Object Substitution

Visual masking describes cases where one image is presented, but an observer does not perceive it because a second image appears. In vision science, this kind of interference helps researchers study how the brain selects and stores visual information. Object substitution masking is a surprising form of visual masking. It became an important topic in vision research after it was discovered relatively recently, around 1997, by Enns and Di Lollo. The effect has been studied because it shows that...

sensation and perception

This collection delves into a variety of procedures to study how the brain processes our complex sensory world and solves problems confronting conscious awareness and visual, tactile, and auditory perception. 

Explore how the brain processes faces and why upside-down faces are harder to recognize. Learn the inverted-face effect through incidental memory testing.

Face Recognition and Upside-Down Faces | JoVE K12

Jonathan Flombaum

Overview

Experimental Design

Running the Experiment

Representative Results

Applications

Summary

Characteristics of Life

Biology is a natural science that studies life and living organisms, including their structure, function, development, interactions, evolution, ...

https://cloudfront.jove.com/files/media/science-education/science-education-thumbs/10647.jpg

Cell Structure

Background
Cells represent the most basic biological units of all organisms, whether it be simple, single-celled organisms like bacteria, or large, ...

Visualizing Onion and Cheek Cells
ExpandImmediately before the experiment, wash and peel onion bulbs for the class.
Remove the entire brown outer skin and ...

Visualizing Onion and Human Cells
ExpandIn this experiment you will prepare different types of cells from a plant and animal, onion and human ...

What are Cells?

Cell Diversity

The concept of a cell started with microscopic observations of dead cork tissue by Robert Hooke in 1665. Hooke coined the term &#34;cell&#34; based on the ...

Cytoplasm

The cytoplasm consists of organelles and a framework of protein scaffolds called the cytoskeleton suspended in an aqueous solution, the cytosol. The ...

The Nucleus

The nucleus is a membrane-bound organelle that acts as a control center in a eukaryotic cell. It contains chromosomal DNA, which controls gene expression ...

The Central Dogma

The DNA Helix

Nucleic Acids

DNA as a Genetic Template

Structure of a Gene

A gene is the fundamental unit of heredity. Every individual has two copies of each gene, one inherited from each parent. Although most people contain the ...

Chromosome Structure

Base-pairing and DNA Repair

What is Gene Expression?

A gene is a stretch of DNA that serves as the blueprint for functional RNAs and proteins. Since DNA is comprised&#160; of nucleotides and proteins are ...

RNA Structure

The basic structure of RNA consists of a string of ribonucleotides attached by phosphodiester bonds. Although most RNA is single-stranded, it can form ...

Types of RNA

Three main types of RNA are involved in protein synthesis: messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), and ribosomal RNA (rRNA). These RNAs perform diverse ...

Transcription

Transcription is the synthesis of RNA from a DNA sequence by RNA polymerase. It is the first step in producing a protein from a gene sequence. ...

Translation

Translation is the process of synthesizing proteins from the genetic information carried by messenger RNA (mRNA). Following transcription, it constitutes ...

Ribosomes

Ribosomes translate genetic information encoded by messenger RNA (mRNA) into proteins. Both prokaryotic and eukaryotic cells have ribosomes. Cells that ...

Protein and Protein Structures

Proteins: From Genes to Degradation

From DNA to Protein

The flow of genetic information in cells from DNA to mRNA to protein is described by the central dogma, which states that genes specify the sequence of ...

Protein Folding

Proteins are chains of amino acids linked together by peptide bonds. Upon synthesis, a protein folds into a three-dimensional conformation, critical to ...

An Overview of Gene Expression

Gene expression is the complex process where a cell uses its genetic information to make functional products. This process is regulated at multiple ...

an-introduction-to-caenorhabditis-elegans

An Introduction to Caenorhabditis elegans

Caenorhabditis elegans is a microscopic, soil-dwelling roundworm that has been powerfully used as a model organism since the early 1970&rsquo;s.  It was ...

An Overview of Genetic Analysis

An organism&#8217;s physical traits, or phenotype, are a product of its genotype, which is the combination of alleles (gene variants) inherited from its ...

An Introduction to Cell Death

Necrosis, apoptosis, and autophagic cell death are all manners in which cells can die, and these mechanisms can be induced by different stimuli, such as ...

An Overview of Genetic Engineering

Genetic engineering &#8211; the process of purposefully altering an organism&#8217;s DNA &#8211; has been used to create powerful research tools and model ...

An Introduction to Cell Division

Cell division is the process by which a parent cell divides and gives rise to two or more daughter cells. It is a means of reproduction for single-cell ...

An Overview of Genetics and Disease

Many human diseases are associated with mutations or variations in genetic sequences. Some of these genetic variants are heritable, passed down from ...

an-introduction-to-cellular-and-molecular-neuroscience

An Introduction to Cellular and Molecular Neuroscience

Cellular and molecular neuroscience is one of the newest and fastest growing subdisciplines in neuroscience. By investigating the influences of genes, ...

Annexin V and Propidium Iodide Labeling

Staining with annexin V and propidium iodide (PI) provides researchers with a way to identify different types of cell death&#8212;either necrosis or ...

an-introduction-to-developmental-genetics

An Introduction to Developmental Genetics

Development is the complex process through which a single-celled embryo transforms into a multicellular organism. Developmental processes are guided by ...

Bacterial Transformation: Electroporation

The term &#x201C;transformation&#x201D; refers cellular ingestion of foreign DNA.  In nature, transformation can occur in certain types of bacteria.  In ...

an-introduction-to-molecular-developmental-biology

An Introduction to Molecular Developmental Biology

Molecular signals play a major role in the complex processes occurring during embryonic development. These signals regulate activities such as cell ...

bacterial-transformation-the-heat-shock-method

Bacterial Transformation: The Heat Shock Method

Transformation is the process that occurs when a cell ingests foreign DNA from its surroundings. Transformation can occur in nature in certain types of ...

an-introduction-to-saccharomyces-cerevisiae

An Introduction to Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae (commonly known as baker&rsquo;s yeast) is a single-celled eukaryote that is frequently used in scientific research.  S. ...

Cell Cycle Analysis

Cell cycle refers to the set of events through which a cell grows, replicates its genome, and ultimately divides into two daughter cells through the ...

An Introduction to Transfection

Transfection is the process of inserting genetic material, such as DNA and double stranded RNA, into mammalian cells. The insertion of DNA into a cell ...

Chromatin Immunoprecipitation

Histones are proteins that help organize DNA in eukaryotic nuclei by serving as &#8220;scaffolds&#8221; around which DNA can be wrapped, forming a complex ...

An Overview of Epigenetics

Since the early days of genetics research, scientists have noted certain heritable phenotypic differences that are not due to differences in the ...

community-dna-extraction-from-bacterial-colonies

Community DNA Extraction from Bacterial Colonies

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - The University of Arizona
Demonstrating Author: Luisa Ikner
Traditional methods of analysis ...

Cytogenetics

Cytogenetics is the field of study devoted to chromosomes, and involves the direct observation of a cell&#8217;s chromosomal number and structure, ...

embryonic-stem-cell-culture-and-differentiation

Embryonic Stem Cell Culture and Differentiation

Culturing embryonic stem (ES) cells requires conditions that maintain these cells in an undifferentiated state to preserve their capacity for self-renewal ...

DNA Gel Electrophoresis

DNA gel electrophoresis is a technique used for the detection and separation of DNA molecules. An electric field is applied to a gel matrix comprised of ...

Enzyme Assays and Kinetics

Enzyme kinetics describes the catalytic effects of enzymes, which are biomolecules that facilitate chemical reactions necessary for living organisms. ...

DNA Ligation Reactions

In molecular biology, ligation refers to the joining of two DNA fragments through the formation of a phosphodiester bond.  An enzyme known as a ligase ...

explant-culture-for-developmental-studies

Explant Culture for Developmental Studies

Explant culture is a technique in which living cells or tissues are removed from an embryo for continued development outside of the organism. This ex vivo ...

DNA Methylation Analysis

Methylation at CpG dinucleotides is a chemical modification of DNA hypothesized to play important roles in regulating gene expression. In particular, the ...

Expression Profiling with Microarrays

Microarrays are important tools for profiling gene expression, and are based on complementary binding between probes that are attached to glass chips and ...

Density Gradient Ultracentrifugation

Density gradient ultracentrifugation is a common technique used to isolate and purify biomolecules and cell structures. This technique exploits the fact ...

F&#246;rster Resonance Energy Transfer (FRET)

F&#246;rster resonance energy transfer (FRET) is a phenomenon used to investigate close-range biochemical interactions. In FRET, a donor photoluminescent ...

detecting-environmental-microorganisms-with-polymerase-chain-reaction

Detecting Environmental Microorganisms with the Polymerase Chain Reaction and Gel Electrophoresis

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - Arizona University
Demonstrating Author: Bradley Schmitz
Polymerase chain reaction (PCR) is ...

Gel Purification

Gel purification is used to recover DNA fragments after electrophoretic separation. DNA recovery from an agarose gel includes three basic steps: binding, ...

Detecting Reactive Oxygen Species

Reactive oxygen species are chemically active, oxygen-derived molecules capable of oxidizing other molecules. Because of their reactive nature, there are ...

Gene Silencing with Morpholinos

Morpholino-mediated gene silencing is a common technique used to study roles of specific genes during development. Morpholinos inhibit gene expression by ...

development-and-reproduction-of-the-laboratory-mouse

Development and Reproduction of the Laboratory Mouse

Successful breeding of the laboratory mouse (Mus musculus) is critical to the establishment and maintenance of a productive animal colony. Additionally, ...

Genetic Crosses

To dissect genetic processes or create organisms with novel suites of traits, scientists can perform genetic crosses, or the purposeful mating of two ...

Construct an explanation based on evidence for how the structure of DNA determines the structure of proteins which carry out the essential functions of life through systems of specialized cells.

HS-LS1-1.

Face Recognition and Upside-Down Faces

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards