Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Nöbet gibi Aktivite Analizi ve Hareket için A Düşük maliyetli Yöntemi Published: February 19, 2014 doi: 10.3791/51460

Summary

Özgür ve ucuz yazılım programları bir web kamerası ve bir arada kullanarak, Drosophila melanogaster lokomotif desenler hız, mesafe, ve çeşitli motor etkinlikler zamanında farklılıkları tespit etmek için analiz edilebilir.

Abstract

Video izleme sistemleri Drosophila melanogaster hareketini analiz ve lokomotif davranış çeşitli anormallikleri tespit etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sistemler davranışsal bilgi hazinesi sağlayabilir, bu sistemlerin maliyeti ve karmaşıklığı birçok laboratuvar için engelleyici olabilir. Biz, D. melanogaster lokomotif davranışı ve nöbet hareketinin ölçülmesi için düşük maliyetli bir analiz geliştirdik. Sistem mesafe hareket izlemek için ucuz ve serbest bir yazılım kombinasyonu kullanılarak işlenebilir görüntüleri yakalamak için bir web-cam kullanan, belirli bir zaman dilimi sırasında hareket ve hareket süresi, ortalama hız. Bu sistemin kullanılmasını göstermek için, D'nin bir grubu, 3-10 kat daha duyarlı nöbet benzeri aktiviteye (SLA) vahşi tip sinekler göre olan mutantlar, Bang duyarlı (BS) Felç melanogaster incelenmiştir. Bu yeni bir sistem kullanarak, tespit etmek mümkün olduğu BS mutant patlama anlamsız (BSS) vahşi tip sinekler daha yeni bir ortamda keşif hareketlilik düşük seviyelerini sergiler. Buna ek olarak, sistem yaygın tip II diyabet tedavisinde kullanılan ilaç metformin, BS mutantlar SLA yoğunluğunu azalttığını tespit etmek için kullanıldı.

Introduction

Kısa ömürlü ve mevcut güçlü genetik araçlar göz önüne alındığında, Drosophila melanogaster çeşitli hastalıkların etiyolojisi ve çeşitli biyolojik süreçlerin temelinde yatan fizyolojisi araştırmak için mükemmel bir model sistemidir. Birçok durumda, bu davranış, genetik ya da farmakolojik işlemi bu model organizmaların 1,2 hareket yeteneği üzerindeki sahip olduğu etkilerini ölçmek için avantajlıdır.

Genel olarak, iki boyutta 3-7 uçucu hareket ölçmek için kullanılan çeşitli yöntemler vardır. Bu sistemler aynı anda birden fazla sinek izlemeyi desteklemek ve hız, rekor yol uzunluklarını ölçmek ve bir sinek hareketli geçirdiği zaman yüzdesini kaydedebilirsiniz. Onlar hareketlilik ve sinek hareketi 6-9 cinsel dimorfik doğası üzerine ilaçların etkileri dahil çeşitli bağlamlarda içinde hareketini incelemek için kullanılır olmuştur. Bu sistemlerin en önemli dezavantajı izleme sys maliyetidirtem veya ilgili yazılım ve kamera. Bazı durumlarda, bu dolar binlerce çalıştırabilirsiniz. Maliyet, sadece yeni izole edilmiş mutant lokomotif kalıpları miktarının belirlenmesi, örneğin, bu tür bir sistemin sınırlı kullanımı gerekir bir laboratuar için özel bir sorundur.

Daha basit ama daha az sağlam bir yöntem rekor hareketi, bir sinek, bir kapalı tüp 10,11 ortasına yerleştirilen bir kızılötesi ışın yolu haçlar kaç kere tabanlı sistemleri kullanmaktır. Bu tür sistemlerin hareket ve uyku-uyanıklık döngüsü hakkında değerli bilgiler verebilir iken, onlar sineğin gerçek yolu yakalamak için başarısız üzerinden veya tahmin hareketi altında çünkü. Ek yüksek çözünürlüklü yöntemleri bu sınırlamadan 12 denemek ve aşmak için kullanılmış olmakla birlikte, örneğin, tüpün uçlarında önemli bir hareket sergileyen sinekler gibi düşük hareket kaydedecektir uçar.

Basit ve ucuz hala geotaxi ölçmek cihazları tırmanıyors, bir tek tüp veya tüplerin 2,13 bir dizi sinekler yukarı doğru hareketi,. Bu tür sistemleri ucuz ve kolayca geotaxis kusurları tespit ederken, onlar araştırmacılar için ilgi olacağını hareketinin pek çok diğer yönlerini yakalamak için başarısız.

Birçok laboratuvar, set-up ve işletmek D. melanogaster suşları davranış farklılıkları karakterize için avantajlı bir araç olacaktır basit, düşük maliyetli sağlam analiz sistemi için. Burada az iki yüz dolar için set-up ve sineğin hareketinin yolu, hızı ve süresi hakkında bilgi vermek mümkün olabilir bir deneyi tarif. Tayinin etkinliğini göstermek için, bunun belirlemek için kullanılabileceğini gösteren verileri sunmak, nöbet ve ilaç metformin 2) yeteneği, açık olan bir Bang duyarlı (BS) mutant 1) bir lokomotor kusur hangi yaygın olarak nöbet benzeri etkinliği (SLA) i yoğunluğunu azaltmak için, tip II diyabet tedavisinde kullanılann iki BS mutantlar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1.. Bireysel hazırlanması Locomotion Testi için Sinekler

  1. Transferi hafifçe bireysel boş şişeleri içine dokunarak ve bir pamuk yumağı ile şişeleri kap ile uçuyor. Sinekler gözlem öncesinde rahatsız 20-30 dk bekletin. Daha önceki çalışmalar, anestezisiz sinekler 14 oranla anestezi poz davranışını değiştirebilir bulduk önce davranışsal gözlem saat içinde sinekler uyutmak değil önemlidir.
  2. Yavaşça şişeden sinek dokunun ve hava geçişini sağlamak için küçük yarıklar ile (5 mm yüksekliğinde), 5 cm çaplı Petri kapsamındaki bireysel sinekler yerleştirin. Alttan aydınlatmak ve Petri kabı üzerine monte edilmiş bir web kamerası kullanarak sinekler gözlemlemek.

2. Bireysel hazırlanması nöbet Testi için Sinekler

  1. İki günlük nöbet duyarlı sinekler Yem standart maya / mısır unu / agar ortam veya standart medya ya doğrudan ilaç ile birlikte karıştırılır. Burada sunulan veriler için, sinekler 1 gitmesine ya beslenen edildistandart medya veya metformin 25 mg ile karışık standart ortam 1 gr f.
  2. Sinekler bireysel boş şişeler içine nazik dokunarak bunları aktarmak ve bir pamuk yumağı ile şişeleri kap, medya ya da medya artı ilaç iki gün boyunca beslendi sonra. Sinekler gözlem önce 20 dakika süreyle rahatsız bekletin. Daha önceki çalışmalar, anestezisiz sinekler 14 oranla anestezi poz davranışını değiştirebilir bulduk önce davranışsal gözlem saat içinde sinekler uyutmak değil önemlidir.
  3. 10 saniye boyunca yüksek ayarı kullanarak bir laboratuar vortexer tek bir sinek içeren Vortex tek ampuller. Doğrudan kağıt üzerine monte edilmiş bir web kamerası altında kağıt boş bir beyaz kağıda hareketsiz sinek yerleştirin.

3. Video Kaydı

  1. HandyAvi yazılım programını kullanarak hareket veya SLA kaydedin http://www.azcendant.com/download.htm . Bu program web kamerası kullanıyorsakullanıcı ayarları dayalı görüntüleri yakalayabilir.
  2. Capture sekmesi altında Time-Lapse görüntüleri seçeneği penceresi açıldığında, yakalama aygıtı olarak web kamerasını seçin seçin. Çoğu deneyler için 640 x 480 video çerçeve boyutu yeterli değildir.
  3. Sıkıştırma için Intel IYUV codec seçin ve nöbet tahlil için 0.1 sn / kare seçebilir veya hareket tahlil için 0.1-0.5 sn / çerçeve seçmek. Gelişmiş sekmesinde, her yakalamak için bir. Bmp resim dosyası oluşturmak seçin ve o (Görüntü yığını) alır görüntüleri saklamak için program için bir klasör seçin.
  4. Kağıdın üzerinde bir ölü sinek yerleştirin. Video ayarları kutusuna tıklayın ve parlak beyaz arka plan ve koyu sinek ile açık bir karşıtlık olduğunu böylece Cihaz ayarları sekmesi altında ayarlarını.
  5. Kayda başlamak için start düğmesine tıklayın. Kayıt dönemi bittikten sonra, durdurma düğmesine basın. Görüntü yığını şimdi seçili klasörde olmalıdır. Not: Kayıttan önce, emin olun folGörüntü yığını için seçilen der boştur.

4. ImageJ kullanma Veri Analizi

  1. Indirilebilir açık NIH ücretsiz görüntü işleme yazılımı ImageJ, http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html . Not: Programı indirmek için ek olarak, MultiTracker plug-in indirilen ve de belirtildiği gibi monte edilmelidir http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/index.html .
  2. Dosya sekmesini tıklayarak ve daha sonra ithalat → Görüntü dizisi seçerek ImageJ içine Görüntü yığını aktarın.
    1. Görüntü yığını içeren klasörü seçin, görüntülerden birini vurgulayın ve açık seçin. Bir Dizi Seçenekleri iletişim kutusu açılacaktır. Sayısal Sıralama adlarını tıklatın ve sonra Tamam 'ı seçin ve görüntü yığını ImageJ yüklenecektir.
  3. Eşik tüm görüntüler her sinek olmak beyaz bir arka plan oluşur, böylecesiyah bir nokta ile dönüştürüldü. , Bu süreci başlatmak Görüntü sekmesi altında Tipi → 8 bit seçerek bir 8-bit biçimine dönüştürmek görüntü.
    1. Yine Görüntü sekmesine tıklayın ve → Eşik ayarlayın belirleyin. Bu eşik noktası ayarlanabilir kesti hangi Eşik diyalog kutusu açılacaktır.
    2. Bir dilim siyah bir nokta yoksun eğer orada ekstra siyah noktalar veya görmek için görüntüleri ile tarayın. Bu durumda ise, bu sorunu hafifletmek için eşik ayarlayın. Genellikle uygun bir eşik değere programı, varsayılan olarak ayarlanması gerekmez.
      Not: yığını Her slayt sineğin konumunu temsil eden sadece bir siyah nokta olmalıdır.
    3. Eşik diyalog kutusunda uygulamak seçin ve diyalog kutusunu Maske için bir dönüştürme açılacaktır. Seçeneklerden herhangi birini tıklatın ama sadece eşik OK görüntü yığınını tıklatın etmeyin.
  4. Görüntü yığını eşikleyerek sonra, seçin MultiTracker plug-in Eklentiler sekmesi altında amacıylapiksel sineğin hareketini ölçmek. Nesne Tracker diyalog kutusu görünecektir.
    1. Diyalog kutusunda verilen dört tüm seçenekleri tıklatın ve ardından Tamam seçeneğini seçin. MultiTracker plug-in sonra her dilim siyah nokta için koordinatları eklemek ve Sonuçlar yanı sıra pencere piksel toplam yol uzunluğu bu listeler. Yollar penceresi sinek aldı yolun bir grafik görüntü verir.
    2. Sonuçlar penceresinden x-ve y-koordinatı listesini kopyalayın ve bir Excel tablosuna veri yapıştırabilirsiniz. Yığını herhangi bir slayt içinde siyah bir nokta yoksa, MultiTracker program o slayta durur. Bu durum ortaya çıkarsa, bu sağlamak için 4.2 ve yeniden eşik yığını adıma geri dönmek için gerekli olduğunu söz slayt siyah bir nokta olarak sinek kaydolur.
  5. Boş bir kağıt parçası üzerinde beyaz bir cm aralıklı iki nokta ayrı bir görüntü almak, yol cm piksel uzunlukları dönüştürmek için.
    1. Yukarıda izleyinadım (3.1-4.4.2), x belirlemek için, y piksel iki nokta koordinatları ve bir cm'ye karşılık piksel sayısını belirlemek için bu bilgileri kullanabilirsiniz. Bu dönüşüm faktörü cm olarak hareket verilerini oluşturmak için beş adımda kullanılır. Not: Bu yapıldıktan sonra, gelecekteki tüm kayıtlar için sabit kamera tutmak için önemlidir. Kamera taşınır veya ayarlanır Her zaman, bir cm piksel dönüştürmek için bu adımı tekrarlayın gerekiyor.
    2. Vücut pozisyonu ve ışık şiddeti / yansıması hafif dalgalanmalar görüntüleri eşikleyerek çıktığında oluşturulan siyah nokta boyutunu ve merkezini etkileyecek çünkü MultiTracker plug-in tarafından oluşturulan yol uzunluğu hareketi overestimates. Bu parazit sinek hareketin doğru bir tahminini elde etmek için uzaklaştırılmalıdır.

5. Excel kullanma Veri Analizi

  1. X serisi ithal tarafından kaydedilen verilerden gürültü çıkarmak, y MultiTracker pr tarafından oluşturulan koordinatlarıFly Analizi, yazarlar tarafından oluşturulan bir Excel Visual Basic programına Ogram. (Program yazarları başvurarak edinilebilir.)
  2. Click Me düğmesini tıklatın ve bir eşik değeri cut-off seçin. SLA analizi için 0.5 cm / sn bir eşik değer seçin veya hareket analizi için 0,1-0,3 cm / sn arasında bir değer seçin. Tamam'a tıklayın ve programın hız, zaman ve hareket mesafesini hesaplar. Not: Program sıralı 0.5-1.0 sn kutularına verileri değerlendirmek için bir sürgülü pencere analizi kullanır ve bu pencerede sırasında hızı hesaplar. Kullanıcı-tanımlı kesim üzerinde bir şey sinek hareketi olarak kabul edilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Burada anlatılan teknik Drosophila BS mutantlar 1 SLA farklılıkları analiz etmek için daha önce kullanılan olmuştur. Burada sunulan sonuçlar kolayca şok BS suşları (EAS), patlama anlamsız (BSS), ve teknik nakavt (TKO) içerir. EAS eğrisi fosfatidil etanolamin 15 sentezinde rol oynayan bir kinaz kodlayan etanolamin ve tko lokus bir mitokondriyal riboprotein 16 kodlar. Bss mutasyon paralitik (para) voltaj-kapılı sodyum kanalının 17 bir allel. Bu çalışmada kullanılan allel EAS 1, BSS 1 ve tko 25t edildi.

SLA ölçmek için yöntemin etkinliğinin bir örneği ile karşılaştırıldığında bir EAS nöbet duyarlı kontrol sineğin yol uzunluğu gösteren Şekil 1 'de görülebilirbu ilaç metformin beslenen edilmiştir. Metformin tip II diyabet tedavisinde kullanılan bir biguaniddir. Ilaç AMPK yukarı doğru düzenleme ile, memeli hücrelerinde 18 glikoliz ve glukoz alımında bir artışa tetikler, mitokondriyal solunum zinciri kompleksi I, inhibe eder. Önceki çalışmalar metformin 19. Şekil 2, bu BS mutantlar EAS besleme ve iki gün (yemek 25 mg / g) için metformin tko SLA yol uzunluğunu azalttığını göstermektedir yolaklar muhtemelen aerobik metabolizma inhibisyonu telafi etmek için, glikolitik genlerin yukarı doğru düzenleyen bulduk .

Yol uzunluğunu azaltmaya ek olarak, bu yöntem tarafından üretilen veriler SLA hız ve SLA süresi farklılıklarını analiz etmek için kullanılabilir. Bu durumda, veri SLA hız (Şekil 4) önemli ölçüde değişmemiştir ise SLA süresi belirgin şekilde (Şekil 3) düşük olduğunu göstermektedir.

Yukarıda açıklanan tahlil de zaman tanımlanmış bir süre üzerinde lokomosyonu ölçmek için kullanılabilir. 5 vahşi tip Canton-Özel geçtiği bir yolun bir örneğini göstermektedir (CS) sinek ve bss geçtiği bir yol, bir süre aşırı uçmak 15 dak. Her iki sineklerin hareket dairesel alanın kenarlarında konsantre edilmiş olsa da, CS sinek 15 dakika kayıt süresi boyunca çok daha fazla hareketlilik sergiledi. Deney Bu nedenle hareket miktarına ve sineklerin hareketinin desen hem de ideal yararlıdır.

Bss sinekler tarafından geçilen ortalama mesafe Şekil 6'da gösterildiği gibi CS uçar anlamlı olarak daha düşüktü. Bss sinekler daha yavaş bir hızda hareket etmek eğiliminde, daha az hareket gösterilecek vermedi sadece. Iki ayrı sinek hareketinin hız değişiklikleri Şekil 7'de tasvir edilmiştir. Bu verileri kullanarak, bir ortalama hız F olarak hesaplanır ve karşılaştırılabilir SLA için ŞEKIL 4. Şekil 7'de gösterilen örnek sinekler dayanarak, BSS sinekler Şekilde gösterilen işlem süresi boyunca daha nöbetleri vardı CS sinekler hızlı hareket nöbetleri arasında daha sık olduğu fark edilmektedir.

Şekil 1
Şekil 1. EAS mutantlar ve EAS mutantlar SLA Temsilcisi yolları metformin beslenir. Bireysel sinekler SLA ikna etmek için mekanik şaşırdılar. Bir EAS mutant beslenen metformin bir EAS mutantının SLA sırasında tek bir sineğin yolu şekilde temsil edilmektedir. A) Path. B) Path. (Bar 1 cm temsil eder).

files/ftp_upload/51460/51460fig2highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/51460/51460fig2.jpg "/>
Şekil 2. Bireysel sinekler SLA ikna etmek için mekanik şaşırdılar. Sinek SLA sırasında taşınır mesafe SLA yoğunluğunun bir ölçüsü olarak kullanılmıştır. Her iki muayene BS mutanlarında, metformin önemli miktarda hareket mesafesi azalır. Veriler, Mann-Whitney U testi kullanılarak analiz edildi (* p <0.05; *** p <0.001, n = 15).

Şekil 3,
Şekil 3,. Bireysel sinekler SLA ikna etmek için mekanik şaşırdılar. Sinek SLA SLA yoğunluğu bir önlem olarak kullanılan geçiren harcanan zaman. Her iki muayene BS mutanlarında, metformin önemli SLA süresini düşürmüştür. Veriler, Mann-Whitney U testi kullanılarak analiz edildi (* p <0.05; *** p <0.001, n = 15).

Şekil 4,
Şekil 4. Bireysel sinekler SLA ikna etmek için mekanik şaşırdılar. SLA nöbeti sırasında sinek ortalama hızı SLA yoğunluğunun bir ölçüsü olarak kullanılmıştır. Metformin beslenen zaman test iki BS mutantlar için ortalama hızında önemli bir değişiklik yoktu. Veriler, Mann-Whitney U testi (n = 15) kullanılarak analiz edilmiştir.

Şekil 5,
Şekil 5,. Arenada bireysel sinek yollar. Izleri bireysel sinekler 15 dk izleme döneminde arenada geçilen yolları temsil eder. A) aktif CS Yolu mo ile uçmakvement dairesel alanda tipik bir bss sinek. B) Path çevresi etrafında yoğunlaşmıştır. Hareket hala çevresine konsantre fakat CS sinekler kıyasla çok daha az hareket yoktu. (Bar 1 cm temsil eder)

Şekil 6,
Şekil 6,. Yeni bir ortama maruz kaldığında lokomosyon uç. Bağımsız sinekler, 5 cm çapında bir alan (yüksekliği 5 mm) ve hareket içine yerleştirildi, 15 dakika boyunca izlenmiştir. Yol uzunluğu, her sinek için hesaplandı ve ortalama uzunlukları, her bir genotip için alındı. BSS mutantlar CS sinekler ile karşılaştırıldığında yol uzunluğunda belirgin bir azalma göstermiştir. Veriler, Mann-Whitney U testi kullanılarak analiz edildi (** p <0.01, n = 10).

Şekil 7. Bir CS, (A) için keşif hareket sırasında zamanın bir fonksiyonu olarak hızı ve bir BSS (B) uç. Bir tek uçucu, 5 cm çapında bir alan (yükseklik 5 mm) ve hareket içine yerleştirildi, 15 dakika boyunca izlenmiştir. Hız 1 sn sürgülü pencere üzerinde hızını ortalama her 0.5 sn hesaplanmıştır (sonraki 0.5 saniye aralığının önceki 0.5 sn arasında hareketi.) Faaliyet birkaç ilk patlamaları sonra bss sinek yargılama boyunca nispeten inaktif kalır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Drosophila da hareket veya hareket kalıplarını incelerken, bu kat edilen mesafe ile ilgili bilgiler, hareket hızı ve hareket deseni elde edebilmek için yararlıdır. Bu bilgileri ayıklamak için, pahalı ekipman geleneksel genellikle idareli 4,8,9 gibi deneylerin kullanmak isteyen küçük laboratuarları veya laboratuarları için yasak olduğu istihdam edilmiştir.

Burada tarif edilen deney, mesafe (Şekil 2 ve 6) hareketinin, seyahat hızı belirlemek için kullanılmıştır (Şekiller 4 ve 7) edilebilir en az iki yüz Dolar hareketi (Şekil 1 ve 5) ile ekipman ve desen . Geliştirdiğimiz Excel Visual Basic programını kullanarak, x serisi, y ImageJ program tüm bu bilgileri ayıklamak için analiz edilebilir tarafından oluşturulan koordine eder. Bu sistem vardırNöbet duyarlı Drosophila BS mutantlar 1 SLA hem genetik ve farmakolojik bastırıcılara tanımlamak için önceden kullanılmıştır.

Sistem değerli bilgiler elde ederken, biz sadece bir defada bir sinek analiz ettik. Bu, son derece paralel ticari seçenekleri 4 ile karşılaştırıldığında, önemli bir dezavantaj olabilir. MultiTracker plug-in ImageJ için aynı anda birden fazla nesneleri izlemek için yeteneği var ama biz bu seçeneği denemedim. Bu lokomotor deneyde, tek bir sinek, plastik Petri kabı kapağı altına yerleştirilir. Kameranın konumuna bağlı olarak, bir paralel kayıtları yapmak için birden fazla Petri yemekleri olabilir film. Dezavantajı web kamera daha büyük bir alanı almak için konumlandırılmış gibi çözünürlük azalacak olmasıdır. Bu bilinmemektedir kaydın bütünlüğünü etkileyen, ancak bir paralel kayıtları devam etmek istiyorsa bir yüksek uç kamera bir seçenek nasıl olurdu.

Kayıtları dBurada kimse 15 dakika sınırlı ama bir ImageJ 64-bit sürümünü kullanan varsa uzun kayıt yapmak mümkündür. 32-bit sürümü bir analiz edebilir dosyaların boyutu kısıtlar bir bellek sınırı vardır. Uzun kayıtları için, ImageJ 64-bit sürümünü kullanmak esastır.

Bu yöntemle ilgili en büyük sorunlardan biri ImageJ yazılım işlenmesi tarafından oluşturulan verilerden gürültü çıkarmak için ihtiyaçtır. Benzer gürültü sorunları diğer kayıt seçenekleri 3,5,6,8 ile çözülmesi gerekir Ancak, bu yönteme özgü değildir. Yöntemlerinde ele alındığı gibi ImageJ ile işlenmiş, program nesnenin merkezine hareket ölçen için, sabit bir sinek nedeniyle hafif dalgalanmalar için bile bir hareketsiz nesneye değişir ve duruş uçabilir ki, hareket az miktarda görüntüleyebilir.

Bizim Visual Basic Excel programı hareketi için bir eşik ayarlamak için sürgülü pencere analizi kullanır. Bu threshold denemeye bağlı olarak değişebilir. Nöbet analiz için, sürgülü pencere gerçek zamanlı 1 saniye yayılan on kayıt noktasına bakar. Sinek bu süre içinde 0,5 cm ya da daha fazla hareket varsa, aktif olarak ele geçirmek olarak kabul edilir. Daha az ise, bu hareketsiz olarak kabul edilir. Normal hareket bakarken, bir alt eşik kesim kapalı belirlemek için gerekli ve bu deneme yanılma yoluyla elde edilmesi vardır. 0.1 cm / sn 'lik bir eşik bu çalışmada kullanılmıştır. Bunu başarmak için en iyi yolu, o zaman kısa bir süre için sabit iken bir sinek kaydetmek ve daha sonra kayıt sırasında hiçbir hareket gösterir, böylece cutoff ayarlamaktır.

Özetle, bu düşük maliyetli bir yöntem sinek lokomosyon çeşitli parametrelere ilişkin anlamlı bilgi ayıklamak için uygun bir tahlil temsil eder. Bu, davranışsal genetik ya da farmakolojik manipülasyon hareketin veya nöbet yatkınlık üzerinde bir etkisi olup olmadığını belirlemek için kullanmak için ideal bir tarama tekniğidir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Acknowledgments

Yazarlar ayrıca ince-ayar çalışmalarıyla bu deney için Kris Burner, Stephen McKinney, Laura Tobin, Jenny Gilbreath, Ashley Olley, Megan Hoffer ve Megan Hyde teşekkürlerimizi ifade etmek istiyoruz.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
WebCam Logitech Pro900 Any quality webcam will suffice.
HandiAVI time-lapse software Azcendant software Latest version can be found at http://www.azcendant.com/
ImageJ NIH Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html
Multiracker Plug-In NIH Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/index.html
Vortexer VWR Vortex Genie 2 Most standard size vortexers such as the Vortex Genie 2 will suffice.
5 cm Petri dish cover LabM Limited D011 Smaller or larger Petri dish covers can be used for an arena in movement assay.
Light box custom made Built from scrap material. Illumination is used for the locomotion assay. Depending on the room lighting, it is possible to perform the assay without the light box. 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Stone, B., Evans, L., Coleman, J., Kuebler, D. Genetic and pharmacological manipulations that alter metabolism suppress seizure-like activity in. 1496, 94-103 (2013).
  2. Benzer, S. Behavioral mutants of Drosophila isolated by countercurrent distribution. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 58, 1112-1119 (1967).
  3. Slawson, J. B., Kim, E. Z., Griffith, L. C. High-Resolution Video Tracking of Locomotion in Adult Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. (24), (2009).
  4. Spink, A. J., Tegelenbosch, R. A., Buma, M. O., Noldus, L. P. The EthoVision video tracking systema tool for behavioral phenotyping of transgenic mice. Physiol. Behav. 73, 731-744 (2001).
  5. Kohlhoff, K. J., Jahn, T. R., Lomas, D. A., Dobson, C. M., Crowther, D. C., Vendruscolo, M. The iFly tracking system for an automated locomotor and behavioural analysis of Drosophila melanogaster. Integr. Biol. 3, 755-760 (2011).
  6. Gomez-Marin, A., Partoune, N., Stephens, G. J., Louis, M. Automated tracking of animal posture and movement during exploration and sensory orientation behaviors. PLoS ONE. 7, (2002).
  7. Wolf, F. W., Rodan, A. R., Tsai, L. T., Heberlein, U. High-Resolution analysis of ethanol-induced locomotor stimulation in Drosophila. J. Neurosci. 22, 11035-11044 (2002).
  8. Martin, J. R. A portrait of locomotor behaviour in Drosophila determined by a video-tracking paradigm. Behav. Processes. 67, 207-219 (2004).
  9. Meunier, N., Belgacem, Y. H., Martin, J. R. Regulation of feeding behaviour and locomotor activity by takeout in Drosophila. J. Exp. Biol. 210, 1424-1434 (2007).
  10. Koudounas, S., Green, E. W., Clancy, D. Reliability and variability of sleep and activity as biomarkers of ageing in Drosophila. Biogerontology. 13, 489-499 (2012).
  11. Catterson, J. H., Knowles-Barley, S., James, K., Heck, M. M., Harmar, A. J., Hartley, P. S. Dietary modulation of Drosophila sleep-wake behaviour. PLoS One. 5, (2010).
  12. Donelson, N., Kim, E. Z., Slawson, J. B., Vecsey, C. G., Huber, R., Griffith, L. C. High-Resolution positional tracking for long-term analysis of Drosophila sleep and locomotion using the ''Tracker'' program. PLos ONE. 7, (2012).
  13. Duboff, B., Fridovich-Keil, J. L. Mediators of a long-term movement abnormality in a Drosophila melanogaster model of classic galactosemia. Dis. Model Mech. 5, 796-803 (2012).
  14. Seiger, M. B., Kink, J. F. The effect of anesthesia on the photoresponses of four sympatric species of Drosophila. Behav. Genet. 23, 99-104 (1993).
  15. Pavlidis, P., Ramaswami, M., Tanouye, M. A. The Drosophila easily shocked gene: a mutation in a phospholipid synthetic pathway causes seizure, neuronal failure, and paralysis. Cell. 79, 2333 (1994).
  16. Royden, C. S., Pirrotta, V., Jan, L. Y. The tko locus, site of a behavioral mutation in D. melanogaster, codes for a protein homologous to prokaryotic ribosomal protein S12. Cell. 51, 165-173 (1987).
  17. Parker, L., Padilla, M., Du, Y., Dong, K., Tanouye, M. A. Drosophila as a model for epilepsy: bss is a gain-of-function mutation in the para sodium channel gene that leads to seizures. Genetics. , 187-534 (2011).
  18. Hardie, D. G. Role of AMP-activated protein kinase in the metabolic syndrome and in heart disease. FEBS Lett. 582, 81-89 (2008).
  19. Fulgencio, J. P., Kohl, C., Girard, J., Pegorier, J. P. Effect of metformin on fatty acid and glucose metabolism in freshly isolated hepatocytes and on specific gene expression in cultured hepatocytes. Biochem. Pharma. 62, 439-446 (2001).

Tags

Nörobilim Sayı 84, Hareket takibi nöbet video analiz hareket metformin davranış nöbet benzeri aktivite
Nöbet gibi Aktivite Analizi ve Hareket için A Düşük maliyetli Yöntemi<em&gt; Drosophila</em
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Stone, B., Burke, B., Pathakamuri,More

Stone, B., Burke, B., Pathakamuri, J., Coleman, J., Kuebler, D. A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila. J. Vis. Exp. (84), e51460, doi:10.3791/51460 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter