Summary
在这里，我们介绍了如何优化嗅觉磁系绳（OMT）仪器获得的视频图像。我们还描述了两个样本研究visuo的嗅觉融合的实验协议。
Abstract
飞虫使用视觉线索，以稳定其在风中的标题。此外，许多动物跟踪在风中进行气味。因此，迎风视觉稳定跟踪直接气味追踪艾滋病。但嗅觉信号直接影响视觉跟踪的行为独立于风的线索呢？此外，嗅觉的分子遗传学和神经生理学的最新进展，有上进心新型定量的行为分析，评估行为的影响（如）基因失活特定的嗅觉激活电路。我们修改了一个磁性的系绳系统原本是为视觉实验设计，配备狭窄的层流气味羽状竞技场。在这里，我们就可以执行后飞是拴能够在磁场舞台导航的实验重点。我们将展示如何获取视频图像测量身体的角度进行了优化，如何判断稳定的气味追踪，并说明了两个实验研究的追踪气味的视觉线索影响。
Protocol
OMT的是一个适应的设计整合了一个虚拟的羽模拟器2 1磁性的系绳系统。以下协议将解释如何优化所获得的视频图像（第一部分）和运行两种类型的基本visuo嗅觉实验（第2和3）。
第1部分：视频采集
优化视频图像采集到的数据的质量是至关重要的。按照这些步骤清洁图像。
- 放置在舞台上使用一双镊子的新鲜拴飞。
- 位置火线板相机（火我1394store.com）下明确的丙烯酸相机的看法是通过直接向上通过商会的玻璃管，真空室，腹栓飞方面。要确保视频系统的镜头，没有红外过滤器涂层。
- 照亮飞，用圆阵的红外发光二极管（小零件公司）定位下的LED显示屏。聚焦均匀照明飞的身体上的LED分别。
- 为了减少眩光面板系统和动态观察，以尽量减少视觉线索，它是很有用的相机视图与平坦的黑色烤漆涂层内所有的反射表面的。客房灯应关闭，以减少眩光和亮度调制蝇眼检测。
- 目视检查摄像机的图像。飞应在黑色背景明亮的白色。如果图像是模糊的镜头，可能需要集中。如果飞行是黑暗的，LED阵列可重点不突出，或不够适当的照明供电。如果背景含有明亮的物体，装入略高于飞黑色绒纸的磁盘，以尽量减少背景反射。
- 我们收购视频图像采集工具箱在Matlab中使用自定义的子程序。
第2部分：找到气味羽的飞
在OMT的一个简单的实验是观察一个饿（饿死）飞行定位，然后积极跟踪一缕缕诱人的食物的气味。操作的视觉环境，影响飞行的能力，有力跟踪食欲的食物的气味。请注意，实验通常是在一个随机块格式运行在实验为了尽量减少任何的偏见。定制软件在Matlab编写的例程（Mathworks公司）控制所有外部硬件（气体多路复用器，LED舞台上，视频采集）。
- 放置在舞台上使用一双镊子的新鲜拴飞。
- 在每次实验中，使用可视化显示，旋转飞 3几个革命，以确保整个360偏航轴周围的平滑运动。如果不旋转飞行，顺利将它丢弃。如果问题仍然存在，可能的原因是对齐的磁铁。注意：如果舞台上的分布在旋转试验中数轨迹的标题显示了显着的山峰（即不超过360度的单位），有可能由于对齐磁铁定位偏差。
- 目前与下面的示例中随机顺序的实验条件下的飞行：我水蒸气产生的气味端口）高对比度的条纹图案;二）高对比度的条纹图案有吸引力的气味蒸气;三）单一的竖条纹偏移90度从一个单一的90度的水蒸汽喷嘴;及iv）抵消气味蒸汽的条纹。根据我们的经验，30秒的时间间隔以及苍蝇的挑战是要找到自己的气味源的实验。我们收购的每一个实验条件的持续时间为30 Hz的视频和分析图像脱机使用定制软件在Matlab编写的例程（其中最有用的内置MATLAB函数regionprops.m分析椭圆的几何性质。
- 使用气味浓度高时，残留气味可能释放出的气味端口，关闭后的气味。为了尽量减少任何影响，这可能是非常有用的一个旋转的全景旋转的飞了几秒钟，让系统冲洗掉任何残留气味。
- 这也有利于直观地旋转飞之间的试验性治疗（一）保持积极从事实验（二）继续留在一个地方苍蝇的苍蝇。一个示例实验，可能有以下顺序：I）第二十第二初步诊断自旋，II）五秒钟中间旋转;三）21第二个条件对＃1;四）5个第二中间旋转; V）21第二个条件对＃2。
第3部分：内气味羽剩余飞
基本在OMT的第二个实验是直观地拖动到气味羽飞，瞬间改变的视觉条件，然后衡量其能否保持在羽。此外，请注意，所有的实验都是在做一个随机块备考吨，以尽量减少实验为了在任何偏见。
- 放置在舞台上使用一双镊子的新鲜拴飞。
- 视觉旋转（旋转）作为诊断检查，以确保动物在各个方向的能力，以东方（ 见2.2部分）的每一个实验前的舞台周围飞几次。
- 每个条件前，打开实验的气味（水或醋）和视觉上的“拖放”到羽羽的位置，一个小竖条纹的振荡飞。这需要强大的条纹固定观察到的行为[4]在果蝇的优势。
- 现在飞是面向羽流的，删除的振荡条纹，目前下面的示例Visual条件：一）高对比度与水蒸气（ 图1A）全景条纹;二）统一的背景与水蒸气（ 图1B）; III）的高对比度的全景条纹与气味蒸汽（ 图 1C）;四） 气味蒸汽（图 1D）统一的背景。 2.3收购的视频。一个示例实验可能有流动的顺序为：I）20的第二个初步诊断自旋;二）五秒钟羽状条纹振荡;三）21第二个条件对＃1;四）五秒钟羽状条纹振荡; V）21第二个条件对＃2 。
代表性的成果：
图1
第1部分介绍了如何优化OMT的视频图像。视频图像，应该有一个暗黑色的背景照明飞明确的说法。过于明亮的图像，降低背景干扰，降低红外灯的强度，或关闭室内灯光，可以提高。如果飞行是不当的照明，调整红外灯或调节红外灯的强度的重点可能会解决这个问题。2和第3部分介绍了一些简单的实验来进行验证的OMT的正常运作。在所有情况下，一只苍蝇应直观地“被迫”（通过optomotor反应）在舞台上旋转的几个革命的运动，以确保顺利和完整范围。一只苍蝇在第2部分中面临的挑战是找到自己的气味羽。为了保持飞行从事实验，以减少残留气味释放的影响，并继续从维护整个实验的单标题的苍蝇，它是非常有用的视觉旋转飞行试验之间的几秒钟。一只苍蝇不应该本地化水蒸气羽显着程度，并应始终本地化气味羽中存在丰富的全景视觉线索。一只苍蝇在第3部分在视觉上直接拖动到气味羽和挑战，以保持其在前往羽对各种固定视觉背景。如果拖成水汽羽飞，它应迅速转身离开。如果飞拖入气味柱和有足够的视觉线索调解鲁棒跟踪，飞将保持在羽。
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Discussion
该系统的图像采集利用一种廉价的FireWire板相机和Matlab中编写的软件。清晰的图像，是为获得准确的数据痕迹的关键。上面所描述的策略是清理在这个系统中的图像非常有用。这个系统的其他视频跟踪程序已被描述 1 。此外，这个系统可以很容易地进行修改，包括实时视频跟踪。这里所描述的例子实验协议的意思是一个起点，以确保正常运作的OMT。这是可以试验不同的视觉显示，甚至不同的气味。
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Acknowledgments
由一个从美国国家科学基金会授予MF
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Firewire camera | 1394store.com | Fire-I board camera BW | 4.3mm lens no IR coating |
| IR LEDs | Small Parts, Inc. | ||
| Black spray paint | Rustoleum | Flat black | |
| Black flock paper | Edmund Scientific | ||
| Panel system | Caltech | 3 | |
| Matlab 2006a | Mathworks | Image acquisition toolbox |
References
- Bender, J. A., Dickinson, M. Visual stimulation of saccades in magnetically tethered Drosophila. J Exp Biol. 209, 3170-3182 (2006).
- Duistermars, B. J., Frye, M. A. Crossmodal visual input for odor tracking during fly flight. Curr Biol. 18, 270-275 (2008).
- Reiser, M. B., Dickinson, M. A modular display system for insect behavioral neuroscience. J Neurosci Methods. 167, 127-139 (2008).
- Götz, K. G. Course-control, metabolism and wing interference during ultralong tethered flight in Drosophila melanogaster. J. Exp. Biol. 128, 35-46 (1987).
