Vi har utviklet en video-rate sporing mikroskop som kan ta opp og kvantifisere<em> C. elegans</em> Atferd med høy oppløsning og høy hastighet. Vi har også utviklet beregningsmetoder for å redusere dimensjonalitet ormen bilder til en grunnleggende sett av målinger som fullstendig beskriver formen ormen.
Vi har utviklet instrumentering, bildebehandling, og dataanalyse teknikker for å kvantifisere motorisk atferd C. elegans som det kryper på overflaten av en agarplate. For studiet av den genetiske, biokjemiske og neuronal grunnlag av atferd, C. elegans er en ideell organisme fordi det er genetisk medgjørlig, mottagelig for mikroskopi, og viser en rekke komplekse atferd, inkludert drosjer, læring og sosialt samspill 1,2. Atferdsanalyse basert på sporing bevegelser ormer som de gjennomgå på agarplater har vært spesielt nyttig i studiet av sensorisk atferd 3, bevegelse 4, og generell mutational fenotyping 5. Vårt system fungerer ved å flytte kameraet og belysningssystemet som ormer kryper på en stillestående agarskål, som sikrer at ingen mekaniske stimulusen overføres til ormen. Vårt system for sporing er lett å bruke og har en semi-automatisk kalibrering. En challenge av alle video sporing systemer er at den genererer en enorm mengde data som er egentlig høy dimensjonal. Vår bildebehandling og dataanalyse programmer håndtere denne utfordringen ved å redusere ormer form i et sett av uavhengige komponenter, som omfattende rekonstruere ormer atferd som en funksjon av bare 3-4 dimensjoner 6,7. Som et eksempel på prosessen viser vi at ormen entrer og utganger dens reversering tilstand i en fase spesifikk måte.
Studiet av bevegelse og naturlig atferd krever ikke-invasive sporing teknikker i partner med data reduksjon teknikker. Her har vi demonstrert en enkel å bruke tracking system som registrerer detaljerte bilder av C. elegans oppførsel som det kryper på overflaten av en agarplate. Mengden av informasjon som finnes i disse bildene er stort og høyt-dimensjonal, og så har vi også utviklet metoder for å redusere dimensjonalitet av dataene i bare fire grunnleggende tiltak. Disse tiltakene er omfattende og er enk…
The authors have nothing to disclose.
Name of the part | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
CCD camera | Basler | A601f | |
Lens | Edmund Optics | MMS series | |
Fiber Illumination | Dolan Jenner | DC-950H | |
Translation stage | Deltron | LS3-4 | |
Stepper Motor | US digital | MS23C | |
Stepper motor drive | Gecko | G201 | |
Stepper motor control | SimpleStep | SSXYZ | |
All programming code is available. Please send a request email to the corresponding author. |