פתחנו מערכת מיקרוסקופ מעקב וידאו שיעור שיכול להקליט ולכמת<em> ג elegans</em> התנהגות ברזולוציה גבוהה ומהירויות גבוהות. יש לנו גם פתחו שיטות חישוביות לצמצום הממדי של תמונות תולעת למערכת יסודית של מדידות המתארות את הצורה של התולעת לחלוטין.
Abstract
פתחנו מכשור, עיבוד תמונה, וטכניקות ניתוח נתונים לכמת את התנהגות locomotory של ג elegans כפי שהוא זוחל על פני השטח של צלחת אגרה. לצורך המחקר של בסיס הגנטי, הביוכימי והעצבי של התנהגות, ג elegans הוא אורגניזם אידיאלי כי זה גנטי צייתן, נוח למיקרוסקופיה, ומציג מספר ההתנהגויות מורכבות, כולל מוניות, למידה ו1,2 אינטראקציה חברתיות. ניתוח התנהגותי המבוסס על המעקב אחר התנועות של תולעים כפי שהם זוחלים על צלחות אגרו היה שימושי במיוחד בחקר התנהגות חושית 3, נידות 4, וphenotyping מוטציוני כללי 5. המערכת שלנו פועלת על ידי העברת מערכת המצלמה ותאורה כתולעים זוחלים על צלחת אגר נייחת, מה שמבטיח שאף גירוי מכאני מועבר לתולעת. מערכת המעקב שלנו היא קלה לשימוש וכוללת תכונת כיול אוטומטית למחצה. צ'הllenge של כל מערכות מעקב וידאו הוא שהוא מייצר כמות עצומה של נתונים שבמהותו גבוהה ממדי. עיבוד התמונה שלנו ותוכניות ניתוח נתונים להתמודד עם אתגר זה על ידי הפחתת צורת תולעים לקבוצה של רכיבים עצמאיים, שמשחזרים באופן מקיף את התנהגות התולעים כפונקציה של מידות 3-4 רק 6,7. כדוגמה לתהליך שאנו מראים כי התולעת נכנסה ויוצאת מצב היפוכה באופן ספציפי שלב.
Protocol
1. תיאור של מיקרוסקופ מעקב צלחת אגרה היא מואר על ידי מקור אור סיבים וצלמה עם מצלמה. מערכת זו היא רכובה על X, Y שלב תרגום. השלב מועבר על ידי stepper מנועים סטנדרטיים, אשר מחוברים לבקר מנוע צעד. <li sty…
Representative Results
דוגמה: כשהם מחפשים מזון, ג מעברי elegans מקדימה כדי להפוך תנועה, לעתים קרובות ביצוע ארגון מחדש (תור אומגה) לפני ההחזרה למצב התנועה קדימה. כימות המעבר הזה הוא חשוב בהבנת דפוסי האיסוף של תנועה וגם בשליטה המוטורית של התולעת. הכח לחשוף פרטים עדינים של התנהגות תנועה נ…
Discussion
המחקר של תנועה והתנהגות טבעית דורש טכניקות מעקב בלתי פולשניות בשותף עם טכניקות הפחתת נתונים. כאן יש לנו הפגנו קל לשימוש מערכת מעקב שמתעדת תמונות מפורטות של ג elegans התנהגות כפי שהוא זוחל על פני השטח של צלחת אגרה. כמות המידע שנמצאה בתמונות האלה היא עצומה וגבוה ממדים…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
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.
Likitlersuang, J., Stephens, G., Palanski, K., Ryu, W. S. C. elegans Tracking and Behavioral Measurement. J. Vis. Exp. (69), e4094, doi:10.3791/4094 (2012).