The experiments were supported by a grant from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada to CMSP. We thank Koppert Canada for their bumblebee colony donations. Portions of this manuscript, including some figures and tables have been published in Naturwissenschaften11, and reproduced here with permission from Springer.

Il Comitato delle Università di Ottawa cura degli animali ha approvato il nostro protocollo sperimentale, che delinea le procedure di sicurezza per il personale che lavora con le api. 1. Test Environment Preparazione <ol><li> Preparare uno spazio vuoto (stanza isolata, o gabbia di volo di metallo a schermo coperto) di 2 mx 2 mx 2 m. NOTA: Se la stanza è scelto come spazio di prova, in modo che le api non possono sfuggire attraverso le finestre, gli spazi sotto le porte, e condotti ricambio d&#39;aria. </li><li> Aggiungere piccoli punti di ingresso (ad esempio, fori ca. 2 cm di diametro) per la gabbia di volo in cui le api possono entrare e uscire dalla spazio di prova senza ostacoli. Progettare un meccanismo per bloccare i punti di accesso di mantenere api fuori dello spazio di test durante i periodi riservati per la manutenzione e la configurazione dell&#39;apparecchiatura. NOTA: Abbiamo usato Bombus Impatiens lavoratori Cresson. </li><li> Collegare una o due caselle colonia al test-spazio con un connettore. Assicurarsi che un&#39;ape morto non può block il connettore. NOTA: Qui, utilizzare due tipi di collegamento di strutture: una struttura di legno &quot;ponte&quot; con un coperchio di vetro, e un tubo di rete metallica. Sono facili da pulire e forniscono la trazione per le api. </li><li> Posizionare due supporti di fiori artificiali all&#39;interno del test-spazio. <ol><li> Inserire fioriere nel centro del test-spazio, oppure allegarli alla parete. </li><li> Collegare un lettore RFID &quot;testa 2k6&quot; all&#39;inizio della porzione del cilindro del fiore artificiale con nastro adesivo (vedere la Figura 1 per il posizionamento). Utilizzare un 1,2 m di altezza stand in legno a cui fissare i fiori artificiali. NOTA: La parte superiore dello stand deve essere dotata di un meccanismo di attacco in cui possono essere collegati fiori artificiali. Vedere Figura 2 per un disegno schematico </li></ol></li><li> Aggiungere ad alta frequenza (min. 200 Hz) lampade fluorescenti per illuminare adeguatamente il test-spazio. Utilizzare un reattore elettronico ad alta frequenza per garantire che ligHT sfarfallio è al di sopra sfarfallio visivo soglia di fusione bombi &quot;6. NOTA: Qui, utilizzare 12 lampadine luce fluorescenti che producono circa 1.200 Lux intensità della luce per uno spazio di 2 x 2 x 2 m. </li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/52033/52033fig1highres.jpg" /> Figura 1. RFID Design Fiore artificiale. Rappresentazione schematica del fiore artificiale RFID utilizzato nell&#39;esperimento 1. Il lettore RFID poggiava sulla parte superiore del cilindro aperto attraverso il centro del fiore. Modelli di stimoli e posizioni: a. periferiche-concentrica, b. centro-concentrica, c. periferiche-radiali e d. centro-radiale. Questo dato è stato modificato da Orbán et al. 11. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/52033/52033fig2highres.jpg" /> <sTrong&gt; Figura 2. Stimolo del banco di mostra. Un disegno schematico che mostra il design del supporto artificiale fiore di stimolo, e la clip di fissaggio. La clip di fissaggio è incollato al fiore artificiale e viene utilizzato per collegare in modo rapido e staccare gli stimoli da e tribune stimoli. Questa configurazione è stata utilizzata per l&#39;esperimento di video sensibile al movimento. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52033/52033fig2highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> 2. Bumblebee Colony Preparazione <ol><li> All&#39;arrivo delle colonie ordinati in commercio, collegare il box colonia alla gabbia di volo. </li><li> Fornire polline (raccolti mediante api da una varietà di piante) e zucchero-acqua (1: 1 in volume) ad libitum fino all&#39;inizio delle sessioni di test. <ol><li> Far bollire 1 L di acqua, e mescolare nello stesso volume di zucchero per creare la soluzione di zucchero-acqua. </li><li> Acquista il polline da un apicoltore o il comcommerciale dei fornitori di colonie di bombi. Macinare il polline con un mortaio e pestello, e mescolare con miele e acqua (se necessario) per farne una pasta umida. </li></ol></li><li> Una volta iniziato l&#39;esperimento, fornire 15-40 ml di acqua e zucchero (quantità proporzionale alla dimensione delle colonie) al giorno. Continuare a fornire polline ad libitum. Regolare la quantità di zucchero-acqua in base ai livelli di stoccaggio nei vasi di miele. NOTA: Mantenere i livelli di conservazione degli alimenti a basso prevede un incentivo per i lavoratori a lasciare il nido per cercare più cibo. </li><li> Consentire api diffondano nell&#39;ambiente di test tramite la struttura del connettore, come descritto al punto 1.3. NOTA: Le api si muovono liberamente tra il nido e l&#39;ambiente di test per tutto l&#39;esperimento. </li></ol> 3. Preparazione per l&#39;osservazione di identificazione a radiofrequenza <ol><li> Inizia incollaggio etichette RFID al torace degli operai non appena la colonia arriva, e continuerà per tutto l&#39;esperimento, come nuovo lavoroERS emergono. </li><li> Tecnica di incollaggio <ol><li> Mettere tutti i lavoratori nei singoli contenitori durante la codifica iniziale. Lavoratori di raffreddamento per circa 1 ora in frigorifero (circa 7 ° C) per rallentarli. NOTA: Raffreddamento lavoratori in anticipo di etichettatura aiuta a rendere le colonie aggressivi più gestibile. Questo riduce al minimo il rischio di punture. </li><li> Utilizzando l&#39;apparato tagging e colla non tossici (fornito dal provider di tag), attaccare il tag RFID al torace del lavoratore. Le etichette RFID colla ai lavoratori che emergono, mentre sono ancora in fase di Callow (prima che siano in grado di volare). </li><li> Attendere almeno 10 minuti prima di mettere il lavoratore torna nella colonia per garantire il tag RFID non può essere rimosso dal lavoratore. </li></ol></li><li> Smaltire i lavoratori che non sono stati taggati durante la loro fase imberbe, o lavoratori che hanno perso le loro etichette RFID (come si vede da residui di colla o zona calva sul torace). NOTA: Queste api possono avere avuto esperienza outsidvia e la colonia. </li><li> Software RFID Reader <ol><li> Utilizzare un personal computer (PC) per configurare il software di lettura RFID. Modificare il formato della data del sistema operativo per hh aaaa-mm-gg: mm: ss per garantire i dati RFID scaricate sono codificati correttamente. Regolare il programma in dotazione con i lettori RFID che utilizzano il linguaggio di programmazione C ++ per consentire l&#39;esportazione dei dati sul lettore RFID come valori separati da virgola (CSV). </li><li> Collegare il lettore RFID al computer tramite una porta RS-232 a USB connettore. Scarica i dati al lettore RFID periodicamente, prima che il lettore raggiunge la capacità di memorizzazione (fino a 32.000 record). Utilizzare i lettori RFID per registrare la data, l&#39;ora e una stringa univoca tredici carattere associato con ogni tag. Importare il file CSV scaricato in un sistema di gestione di database relazionali (RDBMS). </li></ol></li></ol> 4. Preparazione del fiore artificiale per i lettori RFID <ol><li> Acquisto blu e giallo cuocere l&#39;argilla da un negozio di artigianato locale. </li><li> Creare un blue cilindro con un diametro di 1,5 cm, e tagliare un 1,5 centimetri x 3 cm foro sul lato. NOTA: Il foro sul lato del cilindro servirà come recipiente per il lettore RFID. </li><li> Creare un cono blu con un diametro di 8 cm su un&#39;estremità, e 1,5 cm sulla estremità. </li><li> Unire il cilindro e il cono. </li><li> Creare una lunghezza di 20 cm di lunghezza e 0,5 centimetri filo di argilla gialla. </li><li> Tagliare il filo giallo a misura, e lavorare nel cono blu e il cilindro. NOTA: le forme radiali richiedono cinque centimetri lunghe linee rette e forme concentriche richiedono lunghe linee circolari 4-8 cm. </li><li> Cuocere in forno di argilla a 130 ° C fino a quando completamente indurito. </li></ol> 5. Preparazione per l&#39;osservazione di registrazione video Motion-sensibili <ol><li> Inizia incollaggio colorate tag numerici plastica al torace delle api operaie non appena la colonia arriva, e continuerà per tutto l&#39;esperimento come nuovi lavoratori emergono. </li><li> Rimuovere tutti i lavoratori durante il Taggi inizialeng sessione per garantire che ogni individuo riceve un numero di tag. Luogo lavoratori indietro nella colonia subito dopo la codifica. NOTA: A differenza di tag RFID, tag numero sono più difficili per i lavoratori a rimuovere. </li><li> Come nuovi lavoratori emergono, etichettarli mentre sono ancora imberbe. Tagging frequenza varia con lo stato del ciclo di colonia, ma in media di circa 7-10 lavoratori ogni 2-3 giorni. Smaltire i lavoratori che non sono stati taggati durante la loro fase imberbe perché possono non essere più fiori ingenuo. </li><li> Sistema per la codifica più lavoratori di numeri dei marchi disponibili NOTA: Se l&#39;esperimento continua per un periodo di mesi e molteplici colonie sono coinvolti, c&#39;è una buona probabilità che il numero di tag disponibili si esauriscono. Ci sono circa 7 colori tag distinguibili, ogni numerate da 1 a 99 che consente fino a 693 lavoratori contemporaneamente con tag. Un esperimento di corsa per 3 mesi con 3-4 colonie avrà ben più di 693 lavoratori in totale, ma mai contemporaneamente vivo. &lt;ol&gt; <li> Assicurarsi che i numeri tag sono posizionati in modo sistematico (ad esempio, lato superiore del numero di tag è sempre allineati con la testa di ape), in particolare per i seguenti numeri: 6, 9, 66, 69, 99. </li><li> Rimuovere i lavoratori morti, e registrare il loro numero di tag come &quot;liberato&quot;. Mantenere un database di numeri di tag e colori che sono &quot;disponibili&quot; o &quot;in uso&quot; per assicurare che un unico tag non viene utilizzato su più api contemporaneamente. NOTA: Altre combinazioni di tag possono essere prodotte con l&#39;aggiunta di colori di colori già esistenti. Ad esempio, l&#39;aggiunta di un punto giallo a un tag blu con una penna pennarello può creare nuove combinazioni. </li></ol></li><li> Video Data Processing <ol><li> Posizionare due protocollo Internet (IP) videocamere (minima risoluzione immagine 1 MP) di fronte a ogni infiorata, al di fuori dell&#39;ambiente di prova (vedi Figura 3). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/52033/52033fig3highres.jpg" /> <strong&gt; Figura 3. Test Environment. Una fotografia dell &#39;ambiente di test che mostra le due videocamere frontali in primo piano, la videocamera soffitto tra le lampade, e gli stimoli sta con stimoli di esempio nel centro della stanza. NOTA: Un divisorio di vetro tra le videocamere IP e fiori artificiali assicura che i fiori artificiali sono chiaramente visibili. Le videocamere IP possono essere fino a una distanza dagli stimoli 5 ​​m. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52033/52033fig3highres.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> </li><li> Sostituire le lenti stock con lenti vari-focale 1,8 millimetri. Queste lenti consentono zoom sufficiente e si concentrano sui fiori artificiali. </li><li> Inserire una videocamera IP supplementare direttamente sopra la fiore artificiale, concentrandosi su un&#39;area 1-2 m davanti dei fiori artificiali. Questa videocamera cattura comportamenti di roll-over e antennation. </li><li> Collegare le videocamere IP<html> a un PC tramite un controller di interfaccia di rete secondaria (NIC), e un hub Ethernet. </li><li> Configurare Dynamic Host Configuration Protocol del PC (DHCP) per distribuire dinamicamente gli indirizzi IP alle videocamere IP. </li><li> Configurare un server File Transfer Protocol (FTP) sul PC. </li><li> Configurare un processo client FTP per depositare automaticamente i clip video sul PC. </li><li> Configurare la videocamera IP per registrare un video di 10 secondi viene rilevato un movimento ogni volta. </li></ol></li><li> Analisi Video Clip <ol><li> Aprire un video clip, e visualizzare il contenuto fotogramma per fotogramma utilizzando un video visualizzatore di scelta. </li><li> Registrare di un&#39;ape tag plastica numero, la data e l&#39;ora di registrazione in un foglio di calcolo o un RDBMS. Qui, definire un atterraggio come le gambe di un ape entrare in contatto con il fiore artificiale. NOTA: Eliminare le scelte che sono socialmente influenzate (atterraggio mentre un&#39;altra ape è presente lo stimolo). </li></ol></li></ol>e &quot;Preparazione fiori&gt; 6. artificiale per il video di osservazione <ol><li> Progettare proprietà visive con un programma di editing grafico. NOTA: Assicurarsi che il modello stampato può essere tagliato e piegato in un cono. Utilizzare calcoli geometrici per produrre la forma del ritaglio che si traduce in un cono con un diametro di 8 cm. </li><li> Stampa, taglio, piega e la proprietà visiva in un cono. </li><li> Clip di fissaggio colla agli stimoli (vedi figura 2). </li></ol> 7. Analisi statistica <ol><li> In entrambi gli esperimenti, calcolare una percentuale scelta per ogni ape (ad esempio, un particolare ape fatta x scelte di un fiore su un totale di y). </li><li> Analizzare queste proporzioni con una bontà replicato di Fit Test 7. NOTA: Un replicato G-Test calcola un valore di eterogeneità (G h) che indica la quantità di variabilità di repliche (cioè, ogni ape), e un valore pool (G p) che indica la complessiva significativitàtutte le proporzioni scelta. I valori G vengono confrontati χ 2 valori nel test di significatività. </li></ol> 8. Gli stimoli Presentazione Sequenza <ol><li> Fissare fiori artificiali per gli stand di fiori all&#39;interno dello spazio di prova. Cambiare la combinazione e la posizione di stimoli visualizzati ad intervalli di tempo regolari (per esempio, ogni giorno) per evitare effetti spilli. </li></ol> 9. Studio di terminazione <ol><li> Posizionare le colonie nel congelatore a -10 ° C per 3 giorni di tempo per uccidere le api. </li></ol>

<ol>
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The authors have no competing financial interests.

La tecnologia RFID consente studiano centinaia di lavoratori individuali con facilità e precisione, ma le caratteristiche del comportamento registrata differisce dalle osservazioni di esseri umani e registrazioni video. Il comportamento di scelta registrata da RFID può essere descritto come l&#39;esplorazione floreale. Si tratta di un criterio molto rigoroso di preferenza rispetto ai criteri utilizzati in altri studi, come approccio 8, entrata in un labirinto-braccio 9,10, reazione antenne 8, o l&#39;atterraggio su un modello 11,12. Al fine di confrontare la validità delle definizioni comportamento di scelta, e per convalidare il nuovo metodo di RFID per il comportamento senza ricompensa, registrazioni video di sbarco sono stati osservati nell&#39;esperimento 2. Tutte le misure scelte non sono uguali: il criterio RFID come misurato da ingresso floreale, hanno indicato che la struttura visiva di posizionamento modello è più importante per la scelta ape, mentre i dati video indicato che la struttura visiva del tipo di motivo è più importante per la scelta ape. Una delle sfide generali di studiare il comportamento scelta ignorante è che è molto difficile attirare ingenui fiori, le api non addestrati ai fiori artificiali che non offrono alcun polline o nettare. In effetti, molti degli esperimenti precedenti ricorso a formazione api nell&#39;ambiente di test sugli stimoli che si pensa di essere irrilevante per il comportamento scelta a stimoli di test. RFID e le registrazioni di movimento sensibile video di superare questo ostacolo, consentendo la registrazione continua, 24 ore al giorno, senza la costante supervisione del ricercatore, e aumentando la dimensione del campione 15-20 api a diverse centinaia di api. Mentre le scelte senza ricompensa per le api non addestrati rimangono un evento raro, rendono possibile l&#39;osservazione di questi nuovi parametri di progettazione sperimentale. Altri miglioramenti offerti da queste due tecniche includono l&#39;eliminazione di polarizzazione del campione, il miglioramento della validità esterna, e il monitoraggio delle differenze individuali. Sample di polarizzazione può essere introdotto solo quando lo studio di una dozzina di api in una colonia. Ci sono differenze significative nella idiosincrasie comportamentali attraverso singoli lavoratori anche all&#39;interno della stessa colonia che sono probabilmente perso perché solo i lavoratori si osservano che questo accada a &quot;collaborare&quot; con il ricercatore in un dato momento. Formazione 15-20 api in una colonia di 300 o più api, rappresenta il meno 5% della colonia totale, in cui polarizzazione caso campionamento può essere significativo. Tagging e osservando il comportamento di tutti i lavoratori elimina il problema del tutto. Il numero di scelte stimoli simultanei può anche essere manipolato. Abbiamo offerto scelte binarie nel nostro esperimento per motivi tecnici, ma scelta singola o più disegni di scelta sono anche fattibile. In termini di validità esterna, studiando le api in un ambiente di laboratorio è sempre stato altamente artificiale, che ha impedito la generalizzabilità dei risultati. Per esempio, i ricercatori dovevano essere prESENT per la raccolta di dati, api dovuto foraggio in un ambiente di test uno per uno, e test era limitata a una piccola finestra temporale. Le nuove tecniche descritte in questo documento rimuovere queste limitazioni artificiali, rendendo l&#39;osservazione senza sorveglianza e senza restrizioni. Infine, le differenze individuali di comportamento possono essere documentati perché siamo in grado di verificare se questi sono stati ripetuti scelte da un singolo un&#39;ape o da più api. Sensibile al movimento, videocamere ad alta risoluzione spaziale hanno il vantaggio rispetto tecniche RFID in termini di flessibilità di design stimoli: la comparsa di uno stimolo visivo può essere quasi qualsiasi forma o finchè l&#39;identificazione del soggetto può essere catturato su almeno un pochi fotogrammi. Elaborazione video è un po &#39;di più in termini di tempo di elaborazione di dati RFID, perché l&#39;identificazione deve essere letto dal ricercatore, che richiede l&#39;ispezione manuale di ogni clip video. Se il disegno stimolo visivo può soddisfare i vincoli di RLettore FID (cioè, i tag RFID sul ape devono venire almeno 3-4 mm dal lettore RFID), allora la tecnologia RFID ha il vantaggio rispetto raccolta dati su larga scala automatizzato. La ricerca qualitativa probabilmente continuerà ad essere favorito da analisi video. Come mostrato in questo esperimento, i lettori RFID possono accumulare molto grandi insiemi di dati che non richiede codifica manuale. I leggermente diversi vantaggi associati con ogni tecnica suggeriscono che in futuro potrebbero essere utilizzati in modo complementare. Il futuro di entrambe le tecnologie potrebbe risiedere nella quantificazione precisa dei comportamenti che si verificano raramente. Per esempio, una possibilità concreta per applicazioni future è di impiegare queste tecniche in serre e altri ambienti più naturalistico. La combinazione di naturalismo e controllo sperimentale permetterebbe affrontare questioni che non era possibile rispondere prima. In generale, queste tecniche offrono due nuove modalità di osservazione del comportamento in un rigoroso unmodo efficiente ND. RFID e il video sensibile al movimento sono un significativo passo avanti non solo per i ricercatori che studiano impollinatori o insetti, ma queste tecniche possono anche fare appello ad altri scienziati del comportamento.

Un problema chiave per lo studio del comportamento scelta ignoranti da bombi e api è che, i lavoratori non addestrati fiori naïve non facilmente entrano nello spazio di prova in cui le preferenze possono essere misurati. Come risultato, molti ricercatori si basano su un meno tecnica ideale: lavoratori pre-formazione per alimentare all&#39;interno dello spazio di test da stimoli apparentemente neutri che i ricercatori ritengono essere diverso da stimoli sperimentali. Tuttavia, i recenti esperimenti hanno dimostrato che gli stimoli che si pensava di essere neutri (cioè stimoli che non influenzano il comportamento successivo scelta in una sessione di test) hanno influenzato le preferenze in modi inaspettati 1. Sistemi automatizzati che includono Radio Frequency Identification (RFID) 2 e le registrazioni sensibili al movimento video possono offrire l&#39;opportunità di risolvere questo problema. Lo scopo dello studio era duplice: (1) essenzialmente per contribuire alla letteratura sulle preferenze floreali senza istruzione da bombi, (2) e secondariamente a EValuate due sistemi di misura scelta, come registrato da due diversi dispositivi di registrazione automatici. Due sistemi automatizzati 3 sono stati implementati nel presente studio per osservare il comportamento scelta ignoranti: RFID e le registrazioni sensibile al movimento video. Due elementi fondamentali di entrambi i sistemi sono che le scelte non vengono premiati, e la visualizzazione di diversi segnali visivi possono essere manipolati. Sensibile al movimento video (alta definizione, registrazione a risoluzione 1 mp) non solo permette l&#39;osservazione continua dei lavoratori esplorare liberamente in una stanza volo, ma è fondamentale per l&#39;osservazione efficiente di eventi relativamente rari 4. La domanda di ricerca nell&#39;esperimento 1 si riferisce a come le diverse proprietà visive interagiscono quando vengono visualizzati insieme. Questo studio cerca di esplorare l&#39;importanza relativa di posizionamento del modello in relazione al tipo di motivo. Utilizzando un disegno 2 x 2, radiale (vale a dire, sunburst) e concentrica (cioè, e del toroye) tipi di pattern sono collocati a livello centrale o periferico su un fiore artificiale (si veda la Figura 1 per esempi di stimoli). Lettori RFID sono incorporate in questi stimoli fiore artificiale appositamente progettati, e bombi ricevono abilitati RFID tag che permettono di registrare ogni lavoratore tag che entra lo stimolo fiore artificiale. Osservazione RFID funziona il meccanismo lettore (incorporato nei fiori artificiali) inviare segnali a frequenza radio (13,56 MHz in questo caso), che sono modulati dalla presenza di tag passivi. Il lettore in grado di rilevare e registrare le modulazioni di segnale, che variano leggermente tra i tag che consentono cartellino identificativo unico. Le domande di Experiment 2 sono di tre tipi. In primo luogo, sono fiori ingresso, come misurato da RFID, e l&#39;atterraggio, come misurato da registrazioni video criteri di scelta equivalenti? La scelta viene misurata in diversi punti (atterraggio per il video, e l&#39;ingresso fiore per RFID), che possono tradursi in diverse misuredi preferenza. In secondo luogo, qual è l&#39;effetto del centro di vs posizionamento periferico? Non è noto se lavoratori avrebbero scegliere un modello centrale, se una combinazione costituita da due modelli radiali in posizioni differenti stati presentati (vedi figura 4b). In terzo luogo, qual è l&#39;importanza relativa di posizione modello vs Tipo di modello? In altre parole, si bombi atterrare su modelli di tipo modello preferito, o la posizione modello preferito? Api potrebbero preferiscono centrale radiale ad un pattern periferico-concentrica, ma la preferenza potrebbe essere dovuto al tipo di modello o il suo posizionamento centrale. In questo esperimento, due variabili sono contrapposti tra loro 5 (vedi figura 4c, d). Nell&#39;esperimento 2, abbiamo usato le registrazioni video motion-sensitive su stimoli fiore-come. Fiori artificiali sono stati collocati all&#39;interno di una gabbia di volo, e di videocamere ad alta definizione sensibile al movimento sono stati puntati questi fiori dal front e la parte superiore. In particolare, due videocamere sono stati posizionati in modo da catturare la vista frontale di ciascuno dei due stimoli nello spazio collaudo. Una videocamera supplementare è stato posizionato tra gli stimoli per registrare bilico comportamento dall&#39;alto, e catturato il comportamento da entrambi fiori artificiali. I bombi sono stati identificati utilizzando i tag numerici che possono essere letti su clip video ad alta definizione. Librarsi nell&#39;aria, sono stati osservati comportamenti antennation e di atterraggio.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="708">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:143px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:231px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Miniaturized mic3 tags</td>
			<td style="width:143px;">Microsensys</td>
			<td style="width:119px;">mic3 TAG 64 bit RO</td>
			<td>RFID tags to glue to bee</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">RFID reader 2k6 head</td>
			<td style="width:143px;">Microsensys</td>
			<td style="width:119px;">2k6</td>
			<td>RFID readers built into artificial flowers</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">IP camcorders</td>
			<td style="width:143px;">Vivotek</td>
			<td style="width:119px;">IP8161</td>
			<td>Motion-sensitive video recorders</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Opalith Plattchen number tags and non-toxic glue</td>
			<td style="width:143px;">Beeworks.com</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Number tags to glue to bees</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Bumblebee Colony for Research</td>
			<td style="width:143px;">Koppert Canada</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Artificial flowers</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Developed by campus biology shop</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Artificial flower stand</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Developed by campus biology shop</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Flight room</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Developed by campus biology shop</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Laptop with Windows</td>
			<td style="width:143px;">Generic hardware / Microsoft software</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to download RFID data</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">RS 232 to USB converter</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Connect RFID reader to computer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Desktop</td>
			<td style="width:143px;">IBM</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to transmit video data</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Second NIC</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;">10/100M NIC PCI</td>
			<td>Used to transmit video data</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Network hub</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;">4-port</td>
			<td>Used to transmit video data</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">High precision tweezer</td>
			<td style="width:143px;">SPI</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to glue number and RFID tags to bees</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sugar</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to mix with water to create sugar-water</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pollen</td>
			<td style="width:143px;">Any local apiarist</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Fed to bumblebees</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Marking cage with plunger</td>
			<td style="width:143px;">Beeworks.com</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Aids tagging process</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Honey</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to mix with water ot create pollen paste</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Bake clay</td>
			<td style="width:143px;">Sculpey</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Stimulus for RFID</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Clay shaping tools</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Stimulus for RFID</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">White paper</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Stimulus for Video</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laser printer</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Stimulus for Video</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Wood</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Stimulus for Video -- attachment clip</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

radio frequency identification and motion-sensitive video efficiently automate recording of unrewarded choice behavior by bumblebees

Presentiamo due metodi per l&#39;osservazione del comportamento scelta calabrone in uno spazio chiuso di test. Il primo metodo consiste di Radio Frequency Identification (RFID) lettori integrati in fiori artificiali che consentono di visualizzare i vari segnali visivi, e tag RFID (ad esempio, i transponder passivi) incollati al torace dei lavoratori bombo. La novità nella nostra implementazione è che i lettori RFID sono costruiti direttamente in fiori artificiali che sono in grado di visualizzare diverse proprietà visive distinte come il colore, il tipo di modello, frequenza spaziale (vale a dire, &quot;tran tran&quot; del pattern), e la simmetria (frequenza spaziale e simmetria non sono stati manipolati in questo esperimento). Inoltre, questi display visivi in combinazione con i sistemi automatizzati sono in grado di registrare comportamento di scelta senza ricompensa e non addestrato. Il secondo metodo consiste nel registrare comportamento di scelta i fiori artificiali con videocamere ad alta definizione sensibile al movimento. Bumblebees hanno tag numero incollati alle loro thoraces per l&#39;identificazione unico. Il vantaggio di questa implementazione sopra RFID è che, oltre ad osservare il comportamento di atterraggio, possono essere osservati anche misure alternative di preferenza come hovering e antennation. Entrambi i metodi di automazione aumentare il controllo sperimentale e validità interna, consentendo studi più ampi scala che tengano conto delle differenze individuali. La validità esterna è anche migliore perché le api possono liberamente entrare e uscire dall&#39;ambiente di test, senza vincoli, come la disponibilità di un assistente di ricerca in loco. Rispetto all&#39;osservazione umana in tempo reale, i metodi automatizzati sono più convenienti e forse meno soggetto a errori.

Esperimento 1: dati RFID Tutti i 375 lavoratori della colonia sono stati etichettati RFID, e 318 di questi lavoratori (85%) sono entrati nel volo-gabbia a un certo punto nel corso dello studio. Un totale di 197 (62% di api che hanno lasciato la colonia) ha visitato almeno una delle quattro stimoli fiori artificiali. Definizione di una scelta Una scelta è stata definita come lavoratore stipula del fiore artificiale (vedi Figura 1). Abbiamo etichettato questo comportamento come &quot;esplorazione floreale.&quot; Questa definizione di una scelta è più rigorosa rispetto a quelli utilizzati in letteratura, che, a seconda dello studio, utilizzano una combinazione di hovering, antennation o l&#39;atterraggio. L&#39;esplorazione floreale è una definizione più rigorosa di scelta perché richiede che le api frequentano non solo ad uno stimolo per bilico, antennating, e l&#39;atterraggio su di essa, ma anche esplorando esso. Gestione dei dati <p class="jove_content"&gt; tecniche RFID hanno la capacità di raccogliere una quantità enorme di dati relativi ad altri metodi. Questo esperimento ha prodotto 310.221 record. Un programma di database come MySQL è uno strumento indispensabile per memorizzare questa quantità di dati e le query sono altrettanto importanti SQL utilizzate per prendere in giro le risposte alle domande di ricerca. Ad esempio, un problema è la definizione di una scelta. I lettori RFID sono stati configurati per registrare la presenza di un tag ogni 1 msec, che, nel caso delle api che alloggiato all&#39;interno dei fiori artificiali per minuti o ore, può tradursi in diverse migliaia di registrazioni. La definizione di una scelta è una visita che è durata almeno 1 millisecondo, ma una nuova visita non sarebbe contato fino stringa corrente di registrazioni è stata interrotta da almeno 1 min pausa. Sintesi di esperimento Bontà a quattro replicato in forma di test sono stati eseguiti su tutte le scelte da &quot;sessione ingenuo&quot; &#39;un api per confrontare scelta proportions ad un valore teorico del caso 7. Sessione di ingenuo di un ape si riferisce alla prima condizione di prova in cui l&#39;ape &quot;partecipato&quot;. Il G-test rivelano una preferenza per il posizionamento centrale (vedi Tabella 1) e il tipo di raggiera. Figura 4b mostra che la preferenza modello è invertito quando il modello concentrico è in posizione centrale e la raggiera è posizionato perifericamente. Tuttavia, se il posizionamento è mantenuta costante come in figura 4a e d, modello preferenza è verso il raggiera. La Figura 4 mostra che le proporzioni relative dei primi scelte per ciascun modello per ciascuna combinazione erano paragonabili alle proporzioni indicate per tutte le scelte. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/52033/52033fig4highres.jpg"/> I risultati sperimentali Figura 4. RFID. Frequenze di scelta a tlui quattro diverse combinazioni di fiori in Esperimento 1. I grafici a barre di colore marrone scuro mostra tutte le scelte di seduta ingenuo delle api (lato sinistro asse y), e le barre marrone chiaro indicano la prima scelta di ogni lavoratore (a destra asse y ). &quot;Tutte le scelte&quot; Mostra modelli comparabili, ma con una maggiore potenza statistica &quot;prima scelta&quot;. I grafici a barre mostrano che il posizionamento dei modelli è più importante il tipo di un modello. Un modello in posizione centrale è preferito, anche se il tipo di modello visualizzato un modello altrimenti meno preferibile concentrica. Gli asterischi indicano una percentuale scelta che è significativamente diverso dal caso. Nota. * P &lt;.05, ** p &lt;.01, *** p &lt;.001. Questo dato è stato modificato da Orbán et al. 11. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td rowspan="2"> Condizioni </td><td colspan="3"> Pooled </td><td colspan="3"> Eterogeneità </td><td></td></tr><tr><td> Gp </td><td> df </td><td> p </td><td> Gh </td><td> df </td><td> p </td><td></td></tr><tr><td> Central-radiale vs Central-concentrico </td><td> 3.96 </td><td> 1 </td><td> 0.047 </td><td> 197,55 </td><td> 41 </td><td> 0.000 </td><td></td></tr><tr><td> Periferica-radiale vs Central-concentrico </td><td> 33.77 </td><td> 1 </td><td> 0.000 </td><td> 210,81 </td><td> 42 </td><td> 0.000 </td><td></td></tr><tr><td> Central-radiale vs periferico-concentrico </td><td> 508,31 </td><td> 1 </td><td> 0.000 </td><td> 345,78 </td><td> 30 </td><td> 0.000 </td><td></td></tr><tr><td> Periferica-radiale vs periferico-concentrico </td><td> 7.42 </td><td> 1 </td><td> 0.000 </td><td> 84.06 </td><td> 24 </td><td> 0.000 </td><td></td></tr></tbody></table> Tabella 1. </sTrong&gt; Statistica inferenziale dei dati RFID. Esperimento 1. La presente tabella è stata modificata da Orbán et al. (2013) 11. G p riferisce una forte deviazione di una parte del gruppo dal caso, e G h si riferisce ai test per le differenze individuali ( vale a dire, eterogeneità). Si prega di fare riferimento al manoscritto per tutti i dettagli sui test statistici. Esperimento 2: Data Video Un totale di 264 opzioni sono stati registrati attraverso le quattro condizioni su tre sessioni di test. La tabella 2 mostra il numero di lavoratori e le scelte hanno contribuito da ogni colonia. Definizione di una scelta Dati video permette la registrazione di tre tipi di comportamento di scelta: in bilico, antennation e di atterraggio. Mentre si possono osservare tutti e tre i tipi di comportamenti, in bilico e antennation sono difficult da associare a un numero di tag a causa di movimenti veloci che le videocamere con risoluzione scarsa, o bassa velocità non può registrare. E &#39;fondamentale utilizzare una videocamera ad alta definizione (anche se questo non era disponibile per noi, idealmente una videocamera alto tasso di telaio dovrebbe essere utilizzato per ridurre al minimo la sfocatura) al fine di garantire i numeri di tag che possono essere visualizzati solo su un piccolo numero di fotogrammi può essere letto . Questo metodo è stato utilizzato anche per confrontare i modelli di scelta con la tecnica RFID, che rileva l&#39;esplorazione floreale. Considerazioni di sensibilità di movimento Una delle questioni chiave nella produzione di un esperimento di successo è la configurazione delle videocamere sensibile al movimento. Una videocamera che è troppo sensibile registra troppi dati che è poco pratico e può diventare molto costoso da elaborare. Ad esempio, inizialmente la nostra videocamera è stata innescata da vibrazioni regolari di edificio (ad esempio, le persone che passano sul corridoio, aria condizionata, ecc), che ha portato 1R11, 2 punti di dati validi per ogni 150-200 clip video registrati. D&#39;altra parte, un errore ancora più grave è una configurazione bassa sensibilità, che può mancare dati chiave. È fondamentale configurare tutte le videocamere allo stesso modo, in caso contrario, gli errori di campionamento possono falsare i risultati. Sintesi di esperimento Quattro bontà replicato di prove idonee trovato tre proporzioni di gruppo che hanno deviato significativamente dal caso, e una percentuale complessiva non significativo (vedi Tabella 3 e Figura 5). (1) Modello è importante: è stata trovata una preferenza significativa per il centro-radiale sul disegno centrale concentrico (vedi Tabella 3). (2) Posizione del raggiera è meno importante: la presentazione della combinazione radiale centrale e periferico radiale mostrato alcuna differenza significativa dal caso. (3) Il centro-radiale e la combinazione periferiche-concentrico portato ad una forte preferenza versos il modello centro-radiale. La combinazione centro-concentrici e periferica-radiale ha suscitato notevole preferenza verso il pattern periferico-radiale. Modello inventata posizione. Le differenze individuali sono non significativa in tutte e quattro le combinazioni (vedi tabella 3). <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/52033/52033fig5highres.jpg"/> . Figura 5. sensibile al movimento Video Risultati frequenze Choice ai quattro diverse combinazioni di fiori in Esperimento 2. I risultati mostrano l&#39;importanza di tipo di pattern su posizionamento modello: i modelli radiali sono stati preferiti, anche se i modelli sono stati posizionati perifericamente. I valori indicano il numero di scelte del disegno visualizzato. Gli asterischi indicano una percentuale scelta che è significativamente diverso dal caso. Nota. ** P &lt;0.01, *** p &lt;0.001. Questo dato è stato modificato da Orbán 11. <table border = &quot;0&quot; cellpadding = cellspacing &quot;0&quot; = &quot;0&quot;&gt; <tbody><tr><td rowspan="2"> Condizioni </td><td> Sessione 1 </td><td colspan="2"> Sessione 2 </td><td colspan="2"> Sessione 3 </td></tr><tr><td> Colony 1 </td><td> Colony 2 </td><td> Colony 3 </td><td> Colony 4 </td><td> Colony 5 </td></tr><tr><td> Numero di lavoratori </td><td> 45 </td><td> 7 </td><td> 2 </td><td> 8 </td><td> 23 </td></tr><tr><td> Numero di scelte </td><td> 151 </td><td> 25 </td><td> 2 </td><td> 20 </td><td> 65 </td></tr></tbody></table> Tabella 2. Statistiche descrittive di sensibile al movimento di dati video. Numero totale di scelte iscritti ai fiori artificiali in Esperimento 2 per ogni colonia, e il numero di lavoratori che fanno queste scelte. Questa tabella è stata modificata da Orbán et al. 11. Si prega di fare riferimento al manoscrittoper tutti i dettagli. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td rowspan="2"> Condizioni </td><td colspan="3"> Pool </td><td colspan="3"> Eterogeneità </td></tr><tr><td> Gp </td><td> df </td><td> p </td><td> Gh </td><td> df </td><td> p </td></tr><tr><td> Central-radiale vs Central-concentrico </td><td> 17.98 </td><td> 1 </td><td> 0.000 </td><td> 40.72 </td><td> 29 </td><td> 0,073 </td></tr><tr><td> Central-Radial vs periferico radiale </td><td> 1.85 </td><td> 1 </td><td> 0,173 </td><td> 53.63 </td><td> 39 </td><td> 0.060 </td></tr><tr><td> Periferico radiale vs Centrale concentrico </td><td> 6.57 </td><td> 1 </td><td> 0.010 </td><td> 26.31 </td><td> 27 </td><td> 0.500 </td></tr><tr><td> Centrale radiale vs periferico concentrico </td><td> 18.18 </td><td> 1 </td><td> 0.000 </td><td> 41.92 </td><td> 37 </td><td>0,256 </td></tr></tbody></table> Dati Video Tabella 3. Statistica inferenziale sensibile al movimento. Esperimento 2. Questa tabella è stata modificata da Orbán et al. 11. G p riferisce una forte deviazione di una parte del gruppo dal caso, e G h si riferisce ai test per le differenze individuali ( vale a dire, eterogeneità). Si prega di fare riferimento al manoscritto per tutti i dettagli sui test statistici.

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Radio Frequency Identification and Motion-sensitive Video Efficiently Automate Recording of Unrewarded Choice Behavior by Bumblebees

This video describes Radio-Frequency Identification (RFID) and motion-sensitive video recording methods to monitor choice behavior by bumblebees.

Radio Frequency Identification e video sensibile al movimento in modo efficiente Automatizzare registrazione di ricompensa Scelta comportamento di bombi

We present two methods for observing bumblebee choice behavior in an enclosed testing space. The first method consists of Radio Frequency Identification ...

radio-frequency-identification-motion-sensitive-video-efficiently

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Neuroscience

10.9K Views.  University of Ottawa. This video describes Radio-Frequency Identification (RFID) and motion-sensitive video recording methods to monitor choice behavior by bumblebees. 

Video: Radio Frequency Identification and Motion-sensitive Video Efficiently Automate Recording of Unrewarded Choice Behavior by Bumblebees

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

The sense of smell is essential for insects to find foods, mates, predators, and oviposition sites3. Insect olfactory sensory neurons (OSNs) are enclosed in sensory hairs called sensilla, which cover the surface of olfactory organs. The surface of each sensillum is covered with tiny pores, through which odorants pass and dissolve in a fluid called sensillum lymph, which bathes the sensory dendrites of the OSNs housed in a given sensillum. The OSN dendrites express odorant receptor (OR) proteins, which in insects function as odor-gated ion channels4, 5. The interaction of odorants with ORs either increases or decreases the basal firing rate of the OSN. This neuronal activity in the form of action potentials embodies the first representation of the quality, intensity, and temporal characteristics of the odorant6, 7.
Given the easy access to these sensory hairs, it is possible to perform extracellular recordings from single OSNs by introducing a recording electrode into the sensillum lymph, while the reference electrode is placed in the lymph of the eye or body of the insect. In Drosophila, sensilla house between one and four OSNs, but each OSN typically displays a characteristic spike amplitude. Spike sorting techniques make it possible to assign spiking responses to individual OSNs. This single sensillum recording (SSR) technique monitors the difference in potential between the sensillum lymph and the reference electrode as electrical spikes that are generated by the receptor activity on OSNs1, 2, 8. Changes in the number of spikes in response to the odorant represent the cellular basis of odor coding in insects. Here, we describe the preparation method currently used in our lab to perform SSR on Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae, and show representative traces induced by the odorants in a sensillum-specific manner.

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

Electrophysiological responses of olfactory sensory neurons to odorants can be measured in insects using single sensillum recordings. In this video article we will demonstrate how to perform single sensillum recordings in the antennae of the vinegar fly (Drosophila melanogaster) and the maxillary palps of the malaria mosquito (Anopheles gambiae).

Registrazioni Sensillum singolo in Insetti Drosophila melanogaster E Anopheles gambiae</em

The sense of smell is essential for insects to find foods, mates, predators, and oviposition sites3. Insect olfactory sensory neurons (OSNs) are enclosed ...

Ricerca

Neuroscienze

Cryopreservation of Cortical Tissue Blocks for the Generation of Highly Enriched Neuronal Cultures

In this study, we outline a standardized protocol for the successful cryopreservation and thawing of cortical brain tissue blocks to generate highly enriched neuronal cultures. For this protocol the freezing medium used is 10% dimethyl sulfoxide (DMSO) diluted in Hank's Buffered Salt Solution (HBSS). Blocks of cortical tissue are transferred to cryovials containing the freezing medium and slowly frozen at -1&deg;C/min in a rate-controlled freezing container. Post-thaw processing and dissociation of frozen tissue blocks consistently produced neuronal-enriched cultures which exhibited rapid neuritic growth during the first 5 days in culture and significant expansion of the neuronal network within 10 days. Immunocytochemical staining with the astrocytic marker glial fibrillary acidic protein (GFAP) and the neuronal marker beta-tubulin class III, revealed high numbers of neurons and astrocytes in the cultures. Generation of neural precursor cell cultures after tissue block dissociation resulted in rapidly expanding neurospheres, which produced large numbers of neurons and astrocytes under differentiating conditions. This simple cryopreservation protocol allows for the rapid, efficient, and inexpensive preservation of cortical brain tissue blocks, which grants increased flexibility for later generation of neuronal, astrocyte, and neuronal precursor cell cultures.

Here, we describe a method for efficient cryopreservation and thawing of cortical brain tissue blocks to generate highly enriched neuronal cultures. This simple protocol provides flexibility for later generation of neuronal, astrocyte, and neuronal precursor cell cultures.

Crioconservazione di tessuto corticale blocchi per la generazione di altamente arricchito Culture neuronale

In this study, we outline a standardized protocol for the successful cryopreservation and thawing of cortical brain tissue blocks to generate highly ...

Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of neurons and circuits requires methods with the spatial selectivity and temporal resolution appropriate for mechanistic analysis of neural ensembles in the behaving animal, i.e. recording of representatively large samples of isolated single neurons. Ensemble monitoring of neuronal activity has progressed remarkably in the past decade in both small and large-brained animals, including human subjects1-11. Multiple-site recording with silicon-based devices are particularly effective because of their scalability, small volume and geometric design.
Here, we describe methods for recording multiple single neurons and local field potential in behaving rodents, using commercially available micro-machined silicon probes with custom-made accessory components. There are two basic options for interfacing silicon probes to preamplifiers: printed circuit boards and flexible cables. Probe supplying companies (<a href="http://www.neuronexustech.com/" >http://www.neuronexustech.com/</a>; <a href="http://www.sbmicrosystems.com/">http://www.sbmicrosystems.com/</a>; <a href="http://www.acreo.se/">http://www.acreo.se/</a>) usually provide the bonding service and deliver probes bonded to printed circuit boards or flexible cables. Here, we describe the implantation of a 4-shank, 32-site probe attached to flexible polyimide cable, and mounted on a movable microdrive. Each step of the probe preparation, microdrive construction and surgery is illustrated so that the end user can easily replicate the process.

We describe methods for large-scale recording of multiple single units and local field potential in behaving rodents with silicon probes. Drive fabrication, probe attachment to the drive and probe implantation processes are illustrated in sufficient details for easy replication.

Su larga scala di registrazione dei neuroni da sonde mobili in silicio Comportarsi Roditori

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of ...

Simultaneous Recording of Calcium Signals from Identified Neurons and Feeding Behavior of Drosophila melanogaster

To study neuronal networks in terms of their function in behavior, we must analyze how neurons operate when each behavioral pattern is generated. Thus, simultaneous recordings of neuronal activity and behavior are essential to correlate brain activity to behavior. For such behavioral analyses, the fruit fly, Drosophila melanogaster, allows us to incorporate genetically encoded calcium indicators such as GCaMP1, to monitor neuronal activity, and to use sophisticated genetic manipulations for optogenetic or thermogenetic techniques to specifically activate identified neurons2-5. Use of a thermogenetic technique has led us to find critical neurons for feeding behavior (Flood et al., under revision). As a main part of feeding behavior, a Drosophila adult extends its proboscis for feeding6 (proboscis extension response; PER), responding to a sweet stimulus from sensory cells on its proboscis or tarsi. Combining the protocol for PER7 with a calcium imaging technique8 using GCaMP3.01, 9, I have established an experimental system, where we can monitor activity of neurons in the feeding center &#x2013; the suboesophageal ganglion (SOG), simultaneously with behavioral observation of the proboscis. I have designed an apparatus ("Fly brain Live Imaging and Electrophysiology Stage": "FLIES") to accommodate a Drosophila adult, allowing its proboscis to freely move while its brain is exposed to the bath for Ca2+ imaging through a water immersion lens. The FLIES is also appropriate for many types of live experiments on fly brains such as electrophysiological recording or time lapse imaging of synaptic morphology. Because the results from live imaging can be directly correlated with the simultaneous PER behavior, this methodology can provide an excellent experimental system to study information processing of neuronal networks, and how this cellular activity is coupled to plastic processes and memory.

Simultaneous Recording of Calcium Signals from Identified Neurons and Feeding Behavior of Drosophila melanogaster

The fruit fly, Drosophila melanogaster, extends its proboscis for feeding, responding to a sugar stimulus from its proboscis or tarsus. I have combined observations of the proboscis extension response (PER) with a calcium imaging technique, allowing us to monitor the activity of neurons in the brain, simultaneously with behavioral observation.

La registrazione simultanea dei segnali di calcio da parte dei neuroni identificati e comportamento alimentare di Drosophila melanogaster</em

To study neuronal networks in terms of their function in behavior, we must analyze how neurons operate when each behavioral pattern is generated.  Thus, ...

Video-oculography in Mice

Eye movements are very important in order to track an object or to stabilize an image on the retina during movement. Animals without a fovea, such as the mouse, have a limited capacity to lock their eyes onto a target. In contrast to these target directed eye movements, compensatory ocular eye movements are easily elicited in afoveate animals1,2,3,4. Compensatory ocular movements are generated by processing vestibular and optokinetic information into a command signal that will drive the eye muscles. The processing of the vestibular and optokinetic information can be investigated separately and together, allowing the specification of a deficit in the oculomotor system. The oculomotor system can be tested by evoking an optokinetic reflex (OKR), vestibulo-ocular reflex (VOR) or a visually-enhanced vestibulo-ocular reflex (VVOR). The OKR is a reflex movement that compensates for "full-field" image movements on the retina, whereas the VOR is a reflex eye movement that compensates head movements. The VVOR is a reflex eye movement that uses both vestibular as well as optokinetic information to make the appropriate compensation. The cerebellum monitors and is able to adjust these compensatory eye movements. Therefore, oculography is a very powerful tool to investigate brain-behavior relationship under normal as well as under pathological conditions (f.e. of vestibular, ocular and/or cerebellar origin).
Testing the oculomotor system, as a behavioral paradigm, is interesting for several reasons. First, the oculomotor system is a well understood neural system5. Second, the oculomotor system is relative simple6; the amount of possible eye movement is limited by its ball-in-socket architecture ("single joint") and the three pairs of extra-ocular muscles7. Third, the behavioral output and sensory input can easily be measured, which makes this a highly accessible system for quantitative analysis8. Many behavioral tests lack this high level of quantitative power. And finally, both performance as well as plasticity of the oculomotor system can be tested, allowing research on learning and memory processes9.
Genetically modified mice are nowadays widely available and they form an important source for the exploration of brain functions at various levels10. In addition, they can be used as models to mimic human diseases. Applying oculography on normal, pharmacologically-treated or genetically modified mice is a powerful research tool to explore the underlying physiology of motor behaviors under normal and pathological conditions. Here, we describe how to measure video-oculography in mice8.

Video-oculography is a very quantitative method to investigate ocular motor performance as well as motor learning. Here, we describe how to measure video-oculography in mice. Applying this technique on normal, pharmacologically-treated or genetically modified mice is a powerful research tool to explore the underlying physiology of motor behaviors.

Video-oculografia in Mouse

Eye movements are very important in order to track an object or to stabilize an image on the retina during movement. Animals without a fovea, such as the ...

Vertical T-maze Choice Assay for Arthropod Response to Odorants

Given the economic importance of insects and arachnids as pests of agricultural crops, urban environments or as vectors of plant and human diseases, various technologies are being developed as control tools. A subset of these tools focuses on modifying the behavior of arthropods by attraction or repulsion. Therefore, arthropods are often the focus of behavioral investigations. Various tools have been developed to measure arthropod behavior, including wind tunnels, flight mills, servospheres, and various types of olfactometers. The purpose of these tools is to measure insect or arachnid response to visual or more often olfactory cues. The vertical T-maze oflactometer described here measures choices performed by insects in response to attractants or repellents. It is a high throughput assay device that takes advantage of the positive phototaxis (attraction to light) and negative geotaxis (tendency to walk or fly upward) exhibited by many arthropods. The olfactometer consists of a 30 cm glass tube that is divided in half with a Teflon strip forming a T-maze. Each half serves as an arm of the olfactometer enabling the test subjects to make a choice between two potential odor fields in assays involving attractants. In assays involving repellents, lack of normal response to known attractants can also be measured as a third variable.

A vertical, T-maze olfactometer is described for assaying the behavioral response of arthropods. The olfactometer allows the experimenter to measure choices performed by test subjects when subjected to two potential odor fields. Both attraction to and repulsion from odorants can be measured with this device.

Verticale T-maze test di scelta per risposta artropodi di odori

Given the economic importance of insects and arachnids as pests of agricultural crops, urban environments or as vectors of plant and human diseases, ...

Selective Tracing of Auditory Fibers in the Avian Embryonic Vestibulocochlear Nerve

The embryonic chick is a widely used model for the study of peripheral and central ganglion cell projections. In the auditory system, selective labeling of auditory axons within the VIIIth cranial nerve would enhance the study of central auditory circuit development. This approach is challenging because multiple sensory organs of the inner ear contribute to the VIIIth nerve 1. Moreover, markers that reliably distinguish auditory versus vestibular groups of axons within the avian VIIIth nerve have yet to be identified. Auditory and vestibular pathways cannot be distinguished functionally in early embryos, as sensory-evoked responses are not present before the circuits are formed. Centrally projecting VIIIth nerve axons have been traced in some studies, but auditory axon labeling was accompanied by labeling from other VIIIth nerve components 2,3. Here, we describe a method for anterograde tracing from the acoustic ganglion to selectively label auditory axons within the developing VIIIth nerve. First, after partial dissection of the anterior cephalic region of an 8-day chick embryo immersed in oxygenated artificial cerebrospinal fluid, the cochlear duct is identified by anatomical landmarks. Next, a fine pulled glass micropipette is positioned to inject a small amount of rhodamine dextran amine into the duct and adjacent deep region where the acoustic ganglion cells are located. Within thirty minutes following the injection, auditory axons are traced centrally into the hindbrain and can later be visualized following histologic preparation. This method provides a useful tool for developmental studies of peripheral to central auditory circuit formation.

Here we describe a microdissection technique followed by fluorescent dye injection into the acoustic ganglion of early chick embryos for selective tracing of auditory axon fibers in the nerve and hindbrain.

L&#39;analisi selettiva delle fibre uditive nel aviaria Nerve Embryonic vestibolococleare

The embryonic chick is a widely used model for the study of peripheral and central ganglion cell projections. In the auditory system, selective labeling ...

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of primary afferent fibers mediated by GABAergic axo-axonal synapses (primary afferent depolarization). The strength of primary afferent depolarization can be measured by recording of volume-conducted potentials at the dorsal root (dorsal root potentials, DRP). Pathological changes of presynaptic inhibition are crucial in the abnormal central processing of certain pain conditions and in some disorders of motor hyperexcitability. Here, we describe a method of recording DRP in vivo in mice. The preparation of spinal cord dorsal roots in the anesthetized animal and the recording procedure using suction electrodes are explained. This method allows measuring GABAergic DRP and thereby estimating spinal presynaptic inhibition in the living mouse. In combination with transgenic mouse models, DRP recording may serve as a powerful tool to investigate disease-associated spinal pathophysiology. In vivo recording has several advantages compared to ex vivo isolated spinal cord preparations, e.g. the possibility of simultaneous recording or manipulation of supraspinal networks and induction of DRP by stimulation of peripheral nerves.

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

GABAergic presynaptic inhibition is a powerful inhibitory mechanism in the spinal cord important for motor and sensory signal integration in spinal cord networks. Underlying primary afferent depolarization can be measured by recording of dorsal root potentials (DRP). Here we demonstrate a method of in vivo recording of DRP in mice.

Misurare spinale Presinaptiche inibizione nei topi radice dorsale Recording potenziale<em&gt; In Vivo</em

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of ...

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by repeated, time-lapse in vivo imaging in live rodents. These studies were made possible by straightforward surgical procedures, which enabled optical access for a prolonged period of time without repeat surgical procedures. In contrast, analogous studies of the spinal cord have been previously limited to only a few imaging sessions, each of which required an invasive surgery. As previously described, we have developed a spinal chamber that enables continuous optical access for upwards of 8 weeks, preserves mechanical stability of the spinal column, is easily stabilized externally during imaging, and requires only a single surgery. Here, the design of the spinal chamber with its associated surgical implements is reviewed and the surgical procedure is demonstrated in detail. Briefly, this video will demonstrate the preparation of the surgical area and mouse for surgery, exposure of the spinal vertebra and appropriate tissue debridement, the delivery of the implant and vertebral clamping, the completion of the chamber, the removal of the delivery system, sealing of the skin, and finally, post-operative care. The procedure for chronic in vivo imaging using nonlinear microscopy will also be demonstrated. Finally, outcomes, limitations, typical variability, and a guide for troubleshooting are discussed.

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

In this video, we describe a procedure for implanting a chronic optical imaging chamber over the dorsal spinal cord of a live mouse. The chamber, surgical procedure, and chronic imaging are reviewed and demonstrated.

Una procedura di impianto del Camera spinale per longitudinale<em&gt; In Vivo</em&gt; Imaging del cavo del mouse spinale

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by ...

Quantifying Fish Swimming Behavior in Response to Acute Exposure of Aqueous Copper Using Computer Assisted Video and Digital Image Analysis

Behavioral responses of aquatic organisms to environmental contaminants can be precursors of other effects such as survival, growth, or reproduction. However, these responses may be subtle, and measurement can be challenging. Using juvenile white sturgeon (Acipenser transmontanus) with copper exposures, this paper illustrates techniques used for quantifying behavioral responses using computer assisted video and digital image analysis. In previous studies severe impairments in swimming behavior were observed among early life stage white sturgeon during acute and chronic exposures to copper. Sturgeon behavior was rapidly impaired and to the extent that survival in the field would be jeopardized, as fish would be swept downstream, or readily captured by predators. The objectives of this investigation were to illustrate protocols to quantify swimming activity during a series of acute copper exposures to determine time to effect during early lifestage development, and to understand the significance of these responses relative to survival of these vulnerable early lifestage fish. With mortality being on a time continuum, determining when copper first affects swimming ability helps us to understand the implications for population level effects. The techniques used are readily adaptable to experimental designs with other organisms and stressors.

Measuring the impacts of environmental contaminants on fish behavior is often subjective and challenging particularly when dealing with sublethal endpoints. We describe methods including video technology to quantify swimming behavior of early life stage white sturgeon (Acipenser transmontanus) during and after 96 hr acute exposures to various concentrations of copper.

Quantificare Pesce Nuoto Comportamento in risposta all&#39;esposizione acuta acquosa di rame utilizzando Computer Assisted Video e Digital Image Analysis

Behavioral responses of aquatic organisms to environmental contaminants can be precursors of other effects such as survival, growth, or reproduction.  ...

Radio Frequency Identification e video sensibile al movimento in modo efficiente Automatizzare registrazione di ricompensa Scelta comportamento di bombi

Riepilogo

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Capitoli in questo video

Registrazioni Sensillum singolo in Insetti Drosophila melanogaster E Anopheles gambiae

Crioconservazione di tessuto corticale blocchi per la generazione di altamente arricchito Culture neuronale

Su larga scala di registrazione dei neuroni da sonde mobili in silicio Comportarsi Roditori

La registrazione simultanea dei segnali di calcio da parte dei neuroni identificati e comportamento alimentare di Drosophila melanogaster

Video-oculografia in Mouse

Verticale T-maze test di scelta per risposta artropodi di odori

L'analisi selettiva delle fibre uditive nel aviaria Nerve Embryonic vestibolococleare

Misurare spinale Presinaptiche inibizione nei topi radice dorsale Recording potenziale

Una procedura di impianto del Camera spinale per longitudinale

Quantificare Pesce Nuoto Comportamento in risposta all'esposizione acuta acquosa di rame utilizzando Computer Assisted Video e Digital Image Analysis