Los autores también desean expresar su agradecimiento a Kris Burner, Stephen McKinney, Laura Tobin, Jenny Gilbreath, Ashley Olley, Megan Hoffer, y Megan Hyde por su trabajo en la puesta a punto de este ensayo.

1. Preparación de un individuo Moscas de Ensayo Locomotion <ol><li> Transferencia vuela golpeando suavemente en viales vacíos individuales y la tapa de los viales con un tapón de algodón. Permitir que las moscas se sienten sin molestias 20-30 min antes de la observación. Es importante no anestesiar a las moscas dentro de las horas antes de la observación del comportamiento como estudios anteriores han encontrado la exposición anestesia puede alterar el comportamiento en comparación con las moscas sin anestesiar 14. </li><li> Golpear suavemente la marcha de la ampolla y coloque moscas individuales bajo un 5 cm de diámetro cubierta placa de Petri (5 mm de alto) con pequeñas aberturas para permitir el paso del aire. Iluminar desde abajo y observar las moscas usando una webcam montada encima de la placa de Petri. </li></ol> 2. Preparación de un individuo Moscas de Ensayo Seizure <ol><li> Alimentación de dos días de edad convulsivos moscas sensibles cualquiera de los medios de levadura / harina de maíz / agar estándar o medios estándar mezclan directamente con las drogas. Por los datos presentados aquí, las moscas fueron alimentados con 1 gof medios estándar o 1 g de medios estándar mezclados con 25 mg de metformina. </li><li> Después de que las moscas han alimentado durante dos días en los medios de comunicación o los medios de comunicación, además de la droga, transferirlos mediante suaves golpecitos en viales vacíos individuales y tapar los frascos con un tapón de algodón. Permitir que las moscas se sienten en reposo durante 20 min antes de la observación. Es importante no anestesiar a las moscas dentro de las horas antes de la observación del comportamiento como estudios anteriores han encontrado la exposición anestesia puede alterar el comportamiento en comparación con las moscas sin anestesiar 14. </li><li> Vortex viales individuales que contienen una sola mosca en un vórtice de laboratorio utilizando la configuración más alta durante 10 segundos. Coloque la mosca inmovilizada en una hoja blanca de papel en blanco justo debajo de una cámara web montada sobre el papel. </li></ol> 3. Grabación de vídeo <ol><li> Registrar el movimiento o SLA usando el programa de software HandyAvi <a href="http://www.azcendant.com/download.htm">http://www.azcendant.com/download.htm</a> . Este programa utiliza la cámara web paracapturar imágenes en base a la configuración de usuario. </li><li> Seleccione la opción de imágenes con lapso de tiempo bajo la pestaña Capture, Cuando se abra la ventana, seleccione la cámara web como dispositivo de captura. Para la mayoría de los experimentos el tamaño del fotograma de vídeo de 640 x 480 es adecuado. </li><li> Seleccione Intel IYUV codec para la compresión y escoja 0,1 seg / marco para el ensayo de convulsiones o elegir 0,1-0,5 seg / marco para el análisis de movimiento. En la ficha avanzada, seleccione Crear un archivo de imagen BMP. Para cada captura y seleccione una carpeta para el programa para almacenar las imágenes que toma (la pila de imágenes). </li><li> Coloque una mosca muerta en la hoja de papel. Haga clic en el cuadro de configuración de vídeo y ajustar la configuración en la ficha Configuración de dispositivo de modo que haya un fondo blanco brillante y un claro contraste con la marcha más oscuro. </li><li> Haga clic en el botón de inicio para comenzar la grabación. Una vez que el periodo de registro ha finalizado, haga clic en el botón de parada. La pila de imágenes debería estar ahora en la carpeta seleccionada. Nota: Antes de la grabación, seguro que al tratarder seleccionado para la pila de imágenes está vacía. </li></ol> 4. Análisis de datos mediante ImageJ <ol><li> Imagen libre de ImageJ software de procesamiento de Open NIH, que se puede descargar de la siguiente <a href="http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html">http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html</a> . Nota: Además de descargar el programa, el Multitracker plug-in debe ser descargado e instalado como se indica en <a href="http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/index.html">http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/index.html</a> . </li><li> Importe la imagen de pila en ImageJ haciendo clic en la pestaña Archivo y seleccionando Importar → Secuencia de imágenes. <ol><li> Seleccione la carpeta que contiene la pila de imágenes, resalte una de las imágenes y seleccione Abrir. Un cuadro de diálogo Opciones de secuencia se abrirá. Haga clic en los nombres Ordenar y numéricamente a continuación, seleccione OK y la imagen de pila se cargará en ImageJ. </li></ol></li><li> Umbral todas las imágenes para que cada uno consiste en un fondo blanco con ser la moscaconvertido a un punto negro. Para iniciar este proceso, convertir la imagen en un formato de 8 bits, seleccionando Tipo → 8 bits en la ficha Imagen. <ol><li> Haga clic en la ficha Imagen de nuevo y seleccione Ajustar → Umbral. Esto abrirá el cuadro de diálogo Umbral en el que el umbral punto de corte se puede ajustar. </li><li> Escanear a través de las fotos para ver si hay puntos negros adicionales o si una rebanada carece de un punto negro. Si este es el caso, ajustar el umbral para aliviar el problema. Por lo general, el umbral no necesita ser ajustado como los valores predeterminados del programa a un valor adecuado. Nota: Cada diapositiva de la pila debe tener sólo un punto negro que representan la posición de la marcha. </li><li> Seleccione Aplicar en el cuadro de diálogo Umbral y Convertir a Máscara cuadro de diálogo se abrirá. No haga clic en cualquiera de las opciones, pero basta con hacer clic en Aceptar para umbral de la pila de imágenes. </li></ol></li><li> Después de un umbral a la pila de imágenes, seleccione la Multitracker plug-in en la pestaña Plugins paramedir el movimiento de la mosca en píxeles. Aparecerá el cuadro de diálogo Rastreador de objetos. <ol><li> Haga clic en cualquiera de las cuatro opciones que se ofrecen en el cuadro de diálogo y luego seleccione Aceptar. El plug-in Multitracker entonces adjuntar coordenadas para el punto negro en cada rebanada y enumérelos en la ventana de resultados, así como la longitud total del trayecto en píxeles. La ventana de Caminos da una representación gráfica de la trayectoria de la marcha tomó. </li><li> Copie la lista x-e y-coordenadas de la ventana Resultados y pegar los datos en una hoja de cálculo Excel. Si cualquier diapositiva de la pila no tiene un punto negro en el mismo, el programa Multitracker se detendrá en esa diapositiva. Si esto ocurre, es necesario volver al paso 4.2 y re-umbral de la pila para asegurarse de que los registros de la mosca como un punto negro en la diapositiva en cuestión. </li></ol></li><li> Con el fin de convertir el longitudes de trayecto de los píxeles a cm, tome una imagen separada de dos puntos que están separados uno cm de distancia en una hoja blanca de papel en blanco. <ol><li> Siga las anteriorespasos (3.1-4.4.2), para determinar la X, Y del píxel coordenadas de los dos puntos y utilizar esta información para determinar el número de píxeles correspondientes a un cm. Este factor de conversión se utiliza en el paso cinco para generar datos de movimiento en cm. Nota: Una vez hecho esto, es importante para mantener la cámara fija para todas las futuras grabaciones. Cada vez que la cámara se mueve o se ajusta, uno tiene que repetir este paso para convertir los píxeles a cm. </li><li> La longitud del camino que se genera por el Multitracker plug-in sobreestima el movimiento debido a que pequeñas fluctuaciones en la posición del cuerpo y la intensidad de la luz / reflexión afectarán el tamaño y el centro del punto negro que se genera cuando un umbral a las imágenes. Este ruido se debe retirar con el fin de obtener una estimación precisa de movimiento mosca. </li></ol></li></ol> 5. Análisis de datos mediante Excel <ol><li> Eliminar el ruido de los datos registrados por la importación de la serie de coordenadas x, y generados por el pr MultitrackerOgram en Análisis Fly, un programa de Visual Basic de Excel creado por los autores. (El programa está disponible poniéndose en contacto con los autores.) </li><li> Haga clic en el botón Me Haga clic en y seleccione un valor umbral de corte. Seleccionar un valor umbral de 0,5 cm / seg para el análisis de SLA o seleccione un valor entre 0,1-0,3 cm / seg para el análisis de movimiento. Haga clic en Aceptar y el programa calculará la velocidad, el tiempo y la distancia de movimiento. Nota: El programa utiliza una ventana deslizante análisis para evaluar los datos secuenciales 0,5-1,0 contenedores seg y calcula la velocidad durante esa ventana. Cualquier cosa por encima del punto de corte definido por el usuario se trata como movimiento mosca. </li></ol>

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

Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.

Al examinar locomotora o patrones de movimiento en Drosophila, es útil ser capaz de extraer información con respecto a la distancia recorrida, la velocidad de movimiento y el patrón de movimiento. Con el fin de extraer esta información, equipo costoso tradicionalmente se ha empleado que es a menudo prohibitivo para los pequeños laboratorios o laboratorios que deseen utilizar tales ensayos con moderación 4,8,9. El ensayo descrito aquí se puede utilizar para determinar la distancia recorrida (Figuras 2 y 6), la velocidad del movimiento (Figuras 4 y 7) y el patrón de movimiento (Figuras 1 y 5) usando un equipo que cuesta menos de doscientos dólares . Usando el programa de Visual Basic de Excel hemos desarrollado, la serie de coordenadas X, Y generado por el programa ImageJ puede ser analizada para extraer toda esta información. Este sistema tieneha utilizado previamente para identificar ambos supresores genéticos y farmacológicos de SLA en las Drosophila mutantes BS-convulsivos sensibles 1. Mientras que el sistema puede extraer información valiosa, sólo hemos analizado una mosca a la vez. Esto puede ser una desventaja significativa en comparación con las opciones comerciales altamente paralelos 4. El plug-in Multitracker para ImageJ tiene la capacidad de seguimiento de varios objetos a la vez, pero no hemos probado esta opción. Para este ensayo locomotora, una sola mosca se coloca debajo de un plato de Petri de plástico tapa. Dependiendo de la posición de la cámara, se podría filmar varias placas de Petri de hacer grabaciones paralelas. El inconveniente es que la resolución disminuirá a medida que la cámara web está en condiciones de tomar en un campo más amplio. ¿Cómo esto afecta a la integridad de la grabación no se conoce, pero una cámara de gama alta sería una opción si uno quería perseguir grabaciones paralelas. Las grabaciones duno aquí se limitan a 15 minutos, pero es posible hacer grabaciones más largas si se emplea la versión de 64 bits de ImageJ. La versión de 32 bits tiene un límite de memoria que restringe el tamaño de los archivos se puede analizar. Para grabaciones más largas, es esencial utilizar la versión de 64 bits de ImageJ. Uno de los mayores problemas con respecto a este método es la necesidad de eliminar el ruido de los datos generados por el procesamiento en el software ImageJ. Sin embargo, esto no es exclusivo de este método como problemas de ruido similares deben ser resueltos con otras opciones de grabación 3,5,6,8. Como se discutió en los métodos, una mosca estacionaria puede mostrar cantidades menores de movimiento cuando se procesa a través de ImageJ porque el programa mide el movimiento desde el centro del objeto, que puede variar incluso en un objeto estacionario debido a las fluctuaciones en la luz y la postura volar. Nuestro programa de Visual Basic Excel utiliza un análisis de ventana deslizante para establecer un umbral para el movimiento. Esta thresholD puede variar dependiendo del ensayo. Para el análisis de la incautación, la ventana corredera mira a diez puntos de registro, que se extiende por 1 segundo de tiempo real. Si la marcha se ha movido 0,5 cm o más durante este tiempo se considera que se aprovechar activamente. Si es menor, se considera que está en reposo. Al mirar el movimiento normal, no se necesita un umbral más bajo para determinar el punto de corte y esto tiene que ser alcanzados a través de ensayo y error. Un umbral de 0,1 cm / seg se usó en este estudio. La mejor manera de lograr esto es registrar una mosca mientras está parado por un breve período de tiempo y luego ajustar el punto de corte para que se indica que no hay movimiento durante la grabación. En resumen, este método de bajo costo representa un ensayo viable para la extracción de información significativa con respecto a los diversos parámetros de locomoción mosca. Se trata de una técnica de cribado ideal para usar para identificar si una manipulación del comportamiento, genética o farmacológica tiene un efecto sobre la locomoción o susceptibilidad a las crisis.

Dada su corta vida útil y las herramientas genéticas sólidos disponibles, Drosophila melanogaster es un excelente sistema modelo para la investigación de la etiología de diversas enfermedades y la fisiología subyacente de diversos procesos biológicos. En muchos casos, es ventajoso para medir los efectos que las manipulaciones de comportamiento, genéticos o farmacológicos tienen sobre la locomoción en estos organismos modelo 1,2. Hay una variedad de métodos que se utilizan comúnmente para medir el movimiento mosca en dos dimensiones 3-7. Estos sistemas pueden apoyar el seguimiento de múltiples moscas simultáneamente y pueden medir la velocidad, el registro longitudes de trayectoria y registrar el porcentaje de tiempo que una mosca ha estado en movimiento. Se han utilizado para estudiar el movimiento en una variedad de contextos, incluyendo los efectos de los fármacos sobre la locomoción y la naturaleza dimorfismo sexual de la mosca movimiento 6-9. El principal inconveniente de estos sistemas es el costo de los sistemas de seguimientoTEM o el software y la cámara correspondiente. En algunos casos, esto se puede ejecutar en los miles de dólares. El costo es una preocupación particular para un laboratorio que sólo sería necesario un uso limitado de un sistema de este tipo, por ejemplo, la cuantificación de los patrones locomotores de un mutante recién aislados. Un método más simple pero menos robusto es utilizar sistemas que registrar el movimiento basa en cuántas veces una mosca cruza una trayectoria del haz de luz infrarroja que se coloca en el medio de un tubo cerrado 10,11. Si bien este tipo de sistemas pueden dar información valiosa sobre los ciclos de movimiento y de sueño-vigilia, pueden sobre o bajo movimiento estimación porque no logran captar la trayectoria real de la mosca. Por ejemplo, las moscas que exhiben movimiento considerable en los extremos del tubo se registrarán tan bajo movimiento moscas aunque los métodos de alta resolución adicionales se han utilizado para tratar de sortear estas limitaciones 12. Más simple y más barato aún son dispositivos que miden geotaxi escaladas, el movimiento hacia arriba de las moscas, a través de un único tubo o una serie de tubos de 2,13. Si bien estos sistemas son baratos y pueden identificar fácilmente los defectos geotaxis, no logran capturar muchos otros aspectos del movimiento que sean de interés para los investigadores. Para muchos laboratorios, un sistema de análisis robusto de bajo costo que es fácil de configurar y operar sería una herramienta ventajosa para la caracterización de las diferencias de comportamiento en D. melanogaster cepas. Aquí se describe un ensayo que se puede establecer a partir de por menos de doscientos dólares y es capaz de dar información sobre la trayectoria, la velocidad y la duración del movimiento de la mosca. Para demostrar la eficacia del ensayo, se presentan datos que muestran que puede utilizarse para identificar; 1) un defecto del aparato locomotor en un Bang-sensibles (BS) mutante que es susceptible a ataques y 2) la capacidad de la metformina, la cual se utiliza comúnmente para tratar la diabetes de tipo II, para reducir la intensidad de la actividad convulsiva (SLA) in dos mutantes BS.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1117px;" width="1117">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="68">
			<td height="68" style="height:68px;width:251px;">Name of the Reagent/Equipment</td>
			<td style="width:152px;">Company</td>
			<td style="width:169px;">Catalog Number/Model</td>
			<td style="width:545px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">WebCam</td>
			<td>Logitech</td>
			<td>Pro900</td>
			<td>Any quality webcam will suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HandiAVI time-lapse software</td>
			<td>Azcendant software</td>
			<td></td>
			<td>Latest version can be found at http://www.azcendant.com/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ImageJ</td>
			<td>NIH</td>
			<td></td>
			<td>Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Multiracker Plug-In</td>
			<td>NIH</td>
			<td></td>
			<td>Latest version can be found at http://rsbweb.nih.gov/ij/plugins/index.html</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vortexer</td>
			<td>VWR</td>
			<td>Vortex Genie 2</td>
			<td>Most standard size vortexers such as the Vortex Genie 2 will suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">5cm petri dish cover</td>
			<td>LabM Limited</td>
			<td>D011</td>
			<td>Smaller or larger petri dish covers can be used for an arena in movement assay.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Light box</td>
			<td colspan="2">Built from scrap material.</td>
			<td>Illumination is used for the locomotion assay. Depending on the room lighting, it is possible to perform the assay without the light box.&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a low-cost method for analyzing seizure-like activity and movement in drosophila

Sistemas de seguimiento de vídeo se han utilizado ampliamente para analizar el movimiento de Drosophila melanogaster y detectar diversas anomalías en el comportamiento de la locomotora. Aunque estos sistemas pueden proporcionar una gran cantidad de información sobre el comportamiento, el costo y la complejidad de estos sistemas pueden ser prohibitivo para muchos laboratorios. Hemos desarrollado un ensayo de bajo costo para medir el comportamiento de la locomotora y el movimiento de las crisis en D. melanogaster. El sistema utiliza una cámara web para capturar imágenes que se pueden procesar usando una combinación de software de bajo costo y libre para realizar un seguimiento de la distancia recorrida, la velocidad media de circulación y de la duración de movimiento durante un período de tiempo especificado. Para demostrar la utilidad de este sistema, se examinaron un grupo de D. melanogaster mutantes, los (BS) paralíticos Bang-sensibles, que son 3-10 veces más susceptibles a la actividad convulsiva (SLA) que tipo de moscas silvestres. El uso de este novedoso sistema, hemos sido capaces de detectar que el BS mutant insensata explosión (bss) presenta niveles más bajos de la locomoción exploratoria en un nuevo entorno de tipo salvaje moscas. Además, se utilizó el sistema para identificar que la metformina, que se utiliza comúnmente para tratar la diabetes de tipo II, reduce la intensidad de SLA en los mutantes BS.

La técnica descrita aquí se ha utilizado previamente para analizar las diferencias en SLA en los mutantes de Drosophila BS 1. Los resultados presentados aquí implican las cepas BS fácilmente conmocionado (EAS), la explosión sin sentido (bss), y por nocaut técnico (TKO). El locus eas codifica una quinasa implicada en la síntesis de etanolamina fosfatidiletanolamina 15 y el locus tko codifica una riboprotein mitocondrial 16. La mutación BSS es un alelo del canal de sodio paralítico (párrafo) de voltaje 17. Los alelos utilizados en este estudio fueron eas 1, bss 1 y 25t tko. Una ilustración de la eficacia del método para medir SLA se puede ver en la figura 1, que representa la longitud de la trayectoria de un EAS mosca de control de convulsiones sensible en comparación con unoque se ha alimentado la metformina. La metformina es una biguanida utilizada para tratar la diabetes de tipo II. El fármaco inhibe respiratoria mitocondrial complejo I de la cadena, que, a través de la regulación al alza de la AMPK, provoca un aumento en la glucólisis y la captación de glucosa en las células de mamíferos 18. Estudios previos han encontrado que la metformina aumenta la expresión de genes glicolíticos, presumiblemente para compensar la inhibición de metabolismo aeróbico pathways 19. Figura 2 demuestra que la alimentación de las BS mutantes EAS y TKO metformina durante dos días (25 mg / g de alimento) reduce la longitud de la trayectoria de SLA . Además de la reducción de la longitud de la trayectoria, los datos generados por este método se pueden utilizar para analizar las diferencias en la velocidad de SLA y la duración de SLA. En este caso, los datos indican que la duración de SLA se redujo significativamente (Figura 3) mientras que la velocidad de SLA no se cambió significativamente (Figura 4). El ensayo descrito anteriormente también se puede utilizar para medir la locomoción durante un período de tiempo definido. Figura 5 muestra un ejemplo de una ruta recorrida por un tipo salvaje Canton-Especial (CS) vuela y un camino atravesado por un BSS vuela durante un período de 15 min. Mientras que el movimiento de ambos moscas se concentró en los bordes de la zona circular, la mosca CS exhibió mucho más locomoción durante el período de grabación 15 min. Por tanto, el ensayo es útil en el estudio de tanto la cantidad de movimiento y el patrón de movimiento de las moscas. La distancia media recorrida por moscas bss fue significativamente menor que la de CS vuela como se indica en la Figura 6. No sólo las moscas bss muestran menos movimiento, tendían a moverse con una velocidad más lenta. Los cambios en la velocidad de movimiento de dos moscas individuales se representan en la Figura 7. Usando estos datos, una velocidad media puede ser calculada y comparada como en F<html> igura 4 de SLA. Sobre la base de las moscas representativos mostrados en la Figura 7, es evidente que las moscas CS tenido episodios más frecuentes de movimiento rápido, mientras que las moscas bss tenían más episodios de inactividad durante el período representado en la figura. <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51460/51460fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51460/51460fig1.jpg" /> Figura 1. Caminos representativos de SLA en mutantes y mutantes eas eas alimentados metformina. Moscas individuales eran mecánicamente una sacudida eléctrica para inducir el SLA. La trayectoria de una mosca individual durante el SLA está representado en la figura. A) Trayectoria de un mutante eas. B) Trayectoria de un mutante metformina alimentado eas. (Bar representa 1 cm). files/ftp_upload/51460/51460fig2highres.jpg &quot;src =&quot; / files/ftp_upload/51460/51460fig2.jpg &quot;/&gt; Figura 2. Moscas individuales eran mecánicamente una sacudida eléctrica para inducir SLA. La distancia de la mosca mueve durante el SLA se utilizó como una medida de la intensidad de SLA. En ambos mutantes BS examinados, la metformina redujo significativamente la distancia recorrida. Los datos se analizaron mediante el test de Mann-Whitney (* p &lt;0,05; *** p &lt;0,001, n = 15). <img alt="Figura 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51460/51460fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51460/51460fig3.jpg" /> Figura 3. Moscas individuales eran mecánicamente una sacudida eléctrica para inducir SLA. El tiempo de la marcha pasó de someterse a SLA se utilizó como una medida de la intensidad de SLA. En ambos mutantes BS examinados, metformina redujo significativamente la duración de SLA. Los datos se analizaron mediante el test de Mann-Whitney (* p &lt;0,05; *** p &lt;0,001, n = 15). <img alt="Figura 4" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51460/51460fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51460/51460fig4.jpg" /> Figura 4. Moscas individuales eran mecánicamente una sacudida eléctrica para inducir el SLA. La velocidad promedio de la marcha durante la pelea de SLA se utilizó como medida de la intensidad de la SLA. No hubo ningún cambio significativo en la velocidad media de los dos mutantes BS probados cuando se alimenta la metformina. Los datos se analizaron mediante el test de Mann-Whitney U (n = 15). <img alt="La figura 5" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51460/51460fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51460/51460fig5.jpg" /> Figura 5. Caminos de las moscas individuales en la arena. Traces representan los caminos moscas individuales atravesados ​​en la arena durante el período de seguimiento de 15 min. A) Trayectoria de un CS activa volar con el movimiento concentra en torno a la periferia de la pista circular. B) Trayectoria de una mosca bss típico. Movimiento todavía se concentró alrededor de la periferia, pero no había mucho menos movimiento en comparación con CS moscas. (Bar representa 1 cm) <img alt="La figura 6" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51460/51460fig6highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51460/51460fig6.jpg" /> Figura 6. Volar la locomoción cuando se expone a un ambiente nuevo. Moscas individuales se colocaron en una arena de 5 cm de diámetro (5 mm de altura) y el movimiento se controló durante 15 min. Se calcularon las longitudes de ruta de cada vuelo y las longitudes medias se tomaron para cada genotipo. Los mutantes bss muestran una reducción significativa de longitud de la trayectoria en comparación con CS moscas. Los datos se analizaron mediante el test de Mann-Whitney U (** p &lt;0.01, n = 10). <img alt = &quot;Figura 7&quot; fo: content-width = &quot;5in&quot; fo: src = &quot;/ files/ftp_upload/51460/51460fig7highres.jpg&quot; src = &quot;/ files/ftp_upload/51460/51460fig7.jpg&quot; /&gt; Figura 7. Velocidad como una función de tiempo durante la locomoción exploratoria de un CS (A) y un BSS (B) vuela. Una mosca individuo fue colocado en una arena de 5 cm de diámetro (5 mm de altura) y el movimiento se controló durante 15 min. Velocity se calculó cada 0,5 segundos al promediar la velocidad a través de una ventana deslizante de 1 seg (movimiento desde el 0,5 seg anterior a la posterior intervalo de 0,5 seg.) Después de algunos estallidos iniciales de la actividad de la mosca bss permanece relativamente inactivo durante todo el juicio.

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A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Con una webcam y una combinación de programas de software libre y de bajo costo, los patrones locomotores en Drosophila melanogaster se pueden analizar para detectar diferencias en la velocidad, la distancia y el tiempo de las distintas actividades de motor.

Un método de bajo costo para el Análisis convulsiva actividad y movimiento en<em&gt; Drosophila</em

Video tracking systems have been used widely to analyze Drosophila melanogaster movement and detect various abnormalities in locomotive behavior. While ...

a-low-cost-method-for-analyzing-seizure-like-activity-movement

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Neuroscience

A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

13.5K vistas.  Franciscan University of Steubenville.  Con una webcam y una combinación de programas de software libre y de bajo costo, los patrones locomotores en Drosophila melanogaster se pueden analizar para detectar diferencias en la velocidad, la distancia y el tiempo de las distintas actividades de motor. 

Video: A Low-cost Method for Analyzing Seizure-like Activity and Movement in Drosophila

Assaying Locomotor Activity to Study Circadian Rhythms and Sleep Parameters in Drosophila

Most life forms exhibit daily rhythms in cellular, physiological and behavioral phenomena that are driven by endogenous circadian (&equiv;24 hr) pacemakers or clocks. Malfunctions in the human circadian system are associated with numerous diseases or disorders. Much progress towards our understanding of the mechanisms underlying circadian rhythms has emerged from genetic screens whereby an easily measured behavioral rhythm is used as a read-out of clock function. Studies using Drosophila have made seminal contributions to our understanding of the cellular and biochemical bases underlying circadian rhythms. The standard circadian behavioral read-out measured in Drosophila is locomotor activity. In general, the monitoring system involves specially designed devices that can measure the locomotor movement of Drosophila. These devices are housed in environmentally controlled incubators located in a darkroom and are based on using the interruption of a beam of infrared light to record the locomotor activity of individual flies contained inside small tubes. When measured over many days, Drosophila exhibit daily cycles of activity and inactivity, a behavioral rhythm that is governed by the animal's endogenous circadian system. The overall procedure has been simplified with the advent of commercially available locomotor activity monitoring devices and the development of software programs for data analysis. We use the system from Trikinetics Inc., which is the procedure described here and is currently the most popular system used worldwide. More recently, the same monitoring devices have been used to study sleep behavior in Drosophila. Because the daily wake-sleep cycles of many flies can be measured simultaneously and only 1 to 2 weeks worth of continuous locomotor activity data is usually sufficient, this system is ideal for large-scale screens to identify Drosophila manifesting altered circadian or sleep properties.

Assaying Locomotor Activity to Study Circadian Rhythms and Sleep Parameters in Drosophila

We describe procedures for recording daily locomotor activity rhythms of Drosophila and subsequent data analysis. Locomotor activity rhythms are a reliable behavioral output of animal circadian clocks and are used as the standard readout of clock function when studying circadian mutants or examining how the environment regulates the circadian system.

Ensayo Actividad locomotora para el Estudio de los ritmos circadianos y del sueño en los parámetros Drosophila</em

Most life forms exhibit daily rhythms in cellular, physiological and behavioral phenomena that are driven by endogenous circadian (&equiv;24 hr) ...

Investigación

Neurociencias

A Low Cost Setup for Behavioral Audiometry in Rodents

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the experiments. Such parameters may be physiological response characteristics of the auditory pathway, e.g. via brainstem audiometry (BERA). But these methods allow only indirect and uncertain extrapolations about the auditory percept that corresponds to these physiological parameters. To assess the perceptual level of hearing, behavioral methods have to be used. A potential problem with the use of behavioral methods for the description of perception in animal models is the fact that most of these methods involve some kind of learning paradigm before the subjects can be behaviorally tested, e.g. animals may have to learn to press a lever in response to a sound. As these learning paradigms change perception itself 1,2 they consequently will influence any result about perception obtained with these methods and therefore have to be interpreted with caution. Exceptions are paradigms that make use of reflex responses, because here no learning paradigms have to be carried out prior to perceptual testing. One such reflex response is the acoustic startle response (ASR) that can highly reproducibly be elicited with unexpected loud sounds in na&iuml;ve animals. This ASR in turn can be influenced by preceding sounds depending on the perceptibility of this preceding stimulus: Sounds well above hearing threshold will completely inhibit the amplitude of the ASR; sounds close to threshold will only slightly inhibit the ASR. This phenomenon is called pre-pulse inhibition (PPI) 3,4, and the amount of PPI on the ASR gradually depends on the perceptibility of the pre-pulse. PPI of the ASR is therefore well suited to determine behavioral audiograms in na&iuml;ve, non-trained animals, to determine hearing impairments or even to detect possible subjective tinnitus percepts in these animals. In this paper we demonstrate the use of this method in a rodent model (cf. also ref. 5), the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus), which is a well know model species for startle response research within the normal human hearing range (e.g. 6).

A fast and inexpensive method for the behavioral determination of hearing parameters like hearing thresholds, hearing impairments or phantom perceptions (subjective tinnitus) is described. It uses pre-pulse inhibition of the acoustic startle response and can be easily implemented in a personal computer using a programmable AD/DA-converter and a piezo sensor.

Una instalación de Bajo Costo para audiometría conductual en roedores

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the ...

A Human-machine-interface Integrating Low-cost Sensors with a Neuromuscular Electrical Stimulation System for Post-stroke Balance Rehabilitation

A stroke is caused when an artery carrying blood from heart to an area in the brain bursts or a clot obstructs the blood flow to brain thereby preventing delivery of oxygen and nutrients. About half of the stroke survivors are left with some degree of disability. Innovative methodologies for restorative neurorehabilitation are urgently required to reduce long-term disability. The ability of the nervous system to reorganize its structure, function and connections as a response to intrinsic or extrinsic stimuli is called neuroplasticity. Neuroplasticity is involved in post-stroke functional disturbances, but also in rehabilitation. Beneficial neuroplastic changes may be facilitated with non-invasive electrotherapy, such as neuromuscular electrical stimulation (NMES) and sensory electrical stimulation (SES). NMES involves coordinated electrical stimulation of motor nerves and muscles to activate them with continuous short pulses of electrical current while SES involves stimulation of sensory nerves with electrical current resulting in sensations that vary from barely perceivable to highly unpleasant. Here, active cortical participation in rehabilitation procedures may be facilitated by driving the non-invasive electrotherapy with biosignals (electromyogram (EMG), electroencephalogram (EEG), electrooculogram (EOG)) that represent simultaneous active perception and volitional effort. To achieve this in a resource-poor setting, e.g., in low- and middle-income countries, we present a low-cost human-machine-interface (HMI) by leveraging recent advances in off-the-shelf video game sensor technology. In this paper, we discuss the open-source software interface that integrates low-cost off-the-shelf sensors for visual-auditory biofeedback with non-invasive electrotherapy to assist postural control during balance rehabilitation. We demonstrate the proof-of-concept on healthy volunteers.

A novel low-cost human-machine interface for interactive post-stroke balance rehabilitation system is presented in this article. The system integrates off-the-shelf low-cost sensors towards volitionally driven electrotherapy paradigm. The proof-of-concept software interface is demonstrated on healthy volunteers.

A-máquina humana integración de sensores de bajo coste con un sistema de estimulación eléctrica neuromuscular para la Rehabilitación de Balance post-accidente cerebrovascular

A stroke is caused when an artery carrying blood from heart to an area in the brain bursts or a clot obstructs the blood flow to brain thereby preventing ...

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life. The cold plantar assay allows the objective and inexpensive assessment of cold sensitivity in mice, and can quantify both analgesia and hypersensitivity. Mice are acclimated on a glass plate, and a compressed dry ice pellet is held against the glass surface underneath the hindpaw. The latency to withdrawal from the cooling glass is used as a measure of cold sensitivity.
Cold sensation is also important for survival in regions with seasonal temperature shifts, and in order to maintain sensitivity animals must be able to adjust their thermal response thresholds to match the ambient temperature. The Cold Plantar Assay (CPA) also allows the study of adaptation to changes in ambient temperature by testing the cold sensitivity of mice at temperatures ranging from 30 &#176;C to 5 &#176;C. Mice are acclimated as described above, but the glass plate is cooled to the desired starting temperature using aluminum boxes (or aluminum foil packets) filled with hot water, wet ice, or dry ice. The temperature of the plate is measured at the center using a filament T-type thermocouple probe. Once the plate has reached the desired starting temperature, the animals are tested as described above.
This assay allows testing of mice at temperatures ranging from innocuous to noxious. The CPA yields unambiguous and consistent behavioral responses in uninjured mice and can be used to quantify both hypersensitivity and analgesia. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

The Cold Plantar Assay (CPA) measures cold responsiveness between 30 &#176;C and 5 &#176;C, and can also measure cold adaptation. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

Un método simple y barato para la Determinación de la sensibilidad al frío y Adaptación en ratones

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies using Drosophila have contributed important breakthroughs in understanding neurological processes. Thus, with the goal of understanding the cellular and molecular basis of TBI pathologies in humans, we developed the High Impact Trauma (HIT) device to inflict closed head TBI in flies. Flies subjected to the HIT device display phenotypes consistent with human TBI such as temporary incapacitation and progressive neurodegeneration. The HIT device uses a spring-based mechanism to propel flies against the wall of a vial, causing mechanical damage to the fly brain. The device is inexpensive and easy to construct, its operation is simple and rapid, and it produces reproducible results. Consequently, the HIT device can be combined with existing experimental tools and techniques for flies to address fundamental questions about TBI that can lead to the development of diagnostics and treatments for TBI. In particular, the HIT device can be used to perform large-scale genetic screens to understand the genetic basis of TBI pathologies.

A Method to Inflict Closed Head Traumatic Brain Injury in Drosophila

Here we describe a method to inflict closed head traumatic brain injury (TBI) in Drosophila. This method provides a gateway to investigate the cellular and molecular mechanisms that underlie TBI pathologies using the vast array of experimental tools and techniques available for flies.

Un método para infligir Cerrado Jefe lesión cerebral traumática en<em&gt; Drosophila</em

Traumatic brain injury (TBI) affects millions of people each year, causing impairment of physical, cognitive, and behavioral functions and death. Studies ...

Direct-current Stimulation and Multi-electrode Array Recording of Seizure-like Activity in Mice Brain Slice Preparation

Cathodal transcranial direct-current stimulation (tDCS) induces suppressive effects on drug-resistant seizures. To perform effective actions, the stimulation parameters (e.g., orientation, field strength, and stimulation duration) need to be examined in mice brain slice preparations. Testing and arranging the orientation of the electrode relative to the position of the mice brain slice are feasible. The present method preserves the thalamocingulate pathway to evaluate the effect of DCS on anterior cingulate cortex seizure-like activities. The results of the multichannel array recordings indicated that cathodal DCS significantly decreased the amplitude of the stimulation-evoked responses and duration of 4-aminopyridine and bicuculline-induced seizure-like activity. This study also found that cathodal DCS applications at 15 min caused long-term depression in the thalamocingulate pathway. The present study investigates the effects of DCS on thalamocingulate synaptic plasticity and acute seizure-like activities. The current procedure can test the optimal stimulation parameters including orientation, field strength, and stimulation duration in an in vitro mouse model. Also, the method can evaluate the effects of DCS on cortical seizure-like activities at both the cellular and network levels.

Studies have shown that cathodal transcranial direct-current stimulation can produce suppressive effects on drug-resistant seizures. In this study, an in vitro experimental setup was devised in which the direct-current stimulation and multielectrode array recording of seizure-like activity were evaluated in mice brain slice preparation. The direct-current stimulation parameters were evaluated.

La estimulación de corriente directa y multi-electrodo matriz de registro de la actividad convulsiva en ratones cerebro rebanada preparación

Cathodal transcranial direct-current stimulation (tDCS) induces suppressive effects on drug-resistant seizures. To perform effective actions, the ...

High-density Electroencephalographic Acquisition in a Rodent Model Using Low-cost and Open-source Resources

Advanced electroencephalographic analysis techniques requiring high spatial resolution, including electrical source imaging and measures of network connectivity, are applicable to an expanding variety of questions in neuroscience. Performing these kinds of analyses in a rodent model requires higher electrode density than traditional screw electrodes can accomplish. While higher-density electroencephalographic montages for rodents exist, they are of limited availability to most researchers, are not robust enough for repeated experiments over an extended period of time, or are limited to use in anesthetized rodents.1-3 A proposed low-cost method for constructing a durable, high-count, transcranial electrode array, consisting of bilaterally implantable headpieces is investigated as a means to perform advanced electroencephalogram analyses in mice or rats.

Procedures for headpiece fabrication and surgical implantation necessary to produce high signal to noise, low-impedance electroencephalographic and electromyographic signals are presented. While the methodology is useful in both rats and mice, this manuscript focuses on the more challenging implementation for the smaller mouse skull. Freely moving mice are only tethered to cables via a common adapter during recording. One version of this electrode system that includes 26 electroencephalographic channels and 4 electromyographic channels is described below.

Instructions for the low-cost construction and surgical implantation of a chronic transcranial high-density electroencephalographic montage into mice are provided. Signal recording, extraction, and processing techniques are also described.

De alta densidad Electroencefalográfica Adquisición en un modelo de roedor Uso de recursos de bajo costo y de código abierto

Advanced electroencephalographic analysis techniques requiring high spatial resolution, including electrical source imaging and measures of network ...

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

The nervous system has the remarkable ability to adapt and respond to various stimuli. This neural adjustment is largely achieved through plasticity at the synaptic level. The Active Zone (AZ) is the region at the presynaptic membrane that mediates neurotransmitter release and is composed of a dense collection of scaffold proteins. AZs of Drosophila melanogaster (Drosophila) photoreceptors undergo molecular remodeling after prolonged exposure to natural ambient light. Thus the level of neuronal activity can rearrange the molecular composition of the AZ and contribute to the regulation of the functional output.
Starting from the light exposure set-up preparation to the immunohistochemistry, this protocol details how to quantify the number, the spatial distribution, and the delocalization level of synaptic molecules at AZs in Drosophila photoreceptors. Using image analysis software, clusters of the GFP-fused AZ component Bruchpilot were identified for each R8 photoreceptor (R8) axon terminal. Detected Bruchpilot spots were automatically assigned to individual R8 axons. To calculate the distribution of spot frequency along the axon, we implemented a customized software plugin. Each axon&#39;s start-point and end-point were manually defined and the position of each Bruchpilot spot was projected onto the connecting line between start and end-point. Besides the number of Bruchpilot clusters, we also quantified the delocalization level of Bruchpilot-GFP within the clusters. These measurements reflect in detail the spatially resolved synaptic dynamics in a single neuron under different environmental conditions to stimuli.

Analyzing Synaptic Modulation of Drosophila melanogaster Photoreceptors after Exposure to Prolonged Light

Here we show how to quantify the number and spatial distribution of synaptic active zones in Drosophila melanogaster&#160;photoreceptors, highlighted with a genetically encoded molecular marker, and their modulation after prolonged exposure to light.

Analizando Synaptic Modulación de<em&gt; Drosophila melanogaster</em&gt; Los fotorreceptores después de la exposición prolongada a la luz

The nervous system has the remarkable ability to adapt and respond to various stimuli. This neural adjustment is largely achieved through plasticity at ...

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

Converging evidence shows that many neuropsychiatric diseases should be understood as disorders of large-scale neuronal networks. To better understand the pathophysiological basis of these diseases, it is necessary to precisely characterize in which way the processing of information is disturbed between the different neuronal parts of the circuit. Using extracellular in vivo electrophysiological recordings, it is possible to accurately delineate neuronal activity within a neuronal network. The application of this method has several advantages over alternative techniques, e.g., functional magnetic resonance imaging and calcium imaging, as it allows a unique temporal and spatial resolution and does not rely on genetically engineered organisms. However, the use of extracellular in vivo recordings is limited since it is an invasive technique that cannot be universally applied. In this article, a simple and easy to use method is presented with which it is possible to simultaneously record extracellular potentials such as local field potentials and multiunit activity at multiple sites of a network. It is detailed how a precise targeting of subcortical nuclei can be achieved using a combination of stereotactic surgery and online analysis of multi-unit recordings. Thus, it is demonstrated, how a complete network such as the hyperdirect cortico-basal ganglia loop can be studied in anesthetized animals in vivo.

Acute In Vivo Electrophysiological Recordings of Local Field Potentials and Multi-unit Activity from the Hyperdirect Pathway in Anesthetized Rats

In this study, the methodology is presented on how to perform multi-site in vivo electrophysiological recordings from the hyperdirect pathway under urethane anesthesia.

Agudo<em&gt; In Vivo</em&gt; Grabaciones electrofisiológicas de potenciales de campo locales y actividad de múltiples unidades de la vía hiperdirecta en ratas anestesiadas

Converging evidence shows that many neuropsychiatric diseases should be understood as disorders of large-scale neuronal networks. To better understand the ...

In vivo Calcium Imaging in Mouse Inferior Olive

Inferior olive (IO), a nucleus in the ventral medulla, is the only source of climbing fibers that form one of the two input pathways entering the cerebellum. IO has long been proposed to be crucial for motor control and its activity is currently considered to be at the center of many hypotheses of both motor and cognitive functions of the cerebellum. While its physiology and function have been relatively well studied on single-cell level in vitro, presently there are no reports on the organization of the IO network activity in living animals. This is largely due to the extremely challenging anatomical location of the IO, making it difficult to subject to conventional fluorescent imaging methods, where an optic path must be created through the entire brain located dorsally to the region of interest.
Here we describe an alternative method for obtaining state-of-the-art -level calcium imaging data from the IO network. The method takes advantage of the extreme ventral location of the IO and involves a surgical procedure for inserting a gradient-refractive index (GRIN) lens through the neck viscera to come into contact with the ventral surface of the calcium sensor GCaMP6s-expressing IO in anesthetized mice. A representative calcium imaging recording is shown to demonstrate the feasibility to record IO neuron activity after the surgery. While this is a non-survival surgery and the recordings must be conducted under anesthesia, it avoids damage to life-critical brainstem nuclei and allows conducting large variety of experiments investigating spatiotemporal activity patterns and input integration in the IO. This procedure with modifications could be used for recordings in other, adjacent regions of the ventral brainstem.

In vivo Calcium Imaging in Mouse Inferior Olive

We present a protocol to expose the brainstem of adult mouse from the ventral side. By using a gradient-refractive index lens with a miniature microscope, calcium imaging can be used to examine the activity of inferior olive neural somata in vivo.