Noll
janeff, Getty Images/iStockphoto
Forskare har skapat en Raspberry Pi-powered robot lab som upptäcker och profiler beteende tusentals frukt-flugor i real-tid.
Forskarna, från Imperial College i London, byggd mini Pi-drivna robotics lab för att hjälpa till att skala upp analyser av bananflugor, som har blivit populära proxy för forskare att studera mänskliga gener och ledningar av hjärnan. Forskarna kallar lab en ethoscope, ett open-source hårdvara och mjukvara som plattform för “ethomics”, som använder machine vision att studera djurens beteenden.
Och medan datorstödd analys lovar att revolutionera forskning tekniker för Drosophila (bananfluga) neuroforskare, hävdar forskarna dess potential begränsas av egen hårdvara, vilket ger kostnads-och ofta inte skalbar.
Raspberry Pi-baserad ethoscope erbjuder forskarna en modulär design som kan byggas med 3D-tryckta komponenter eller ens LEGO tegelstenar till en kostnad av €100 per ethoscope.
“En av de mest lyckade drag av Dammar som vi syftar till att imitera är möjligheten att köra massor av experiment samtidigt, samla in data i realtid från tusentals flugor på en gång, med hjälp av en anordning som följer en” plug-and-play ” – strategi,” skriver de.
Förutom Raspberry Pi, ethoscope kräver en HD-kamera och en 3D-utskrivna box-typ ram med olika fack. De har också mönster och instruktioner för att skapa den ram med LEGO eller vikta kartong.
Raspberry Pi och kameran ligger på toppen för att observera och spela in ett beteende arena” däck på botten, som är upplyst av en infraröd LED-ljus. De erbjuder åtta beteende-arena 3D-print design för olika typer av studier, till exempel sömn analys, beslutsfattande och utfodring.
Varje ethoscope drivs via USB och kan styras från en PC via ett webb-gränssnitt. Raspberry Pi avlastar data till Pc via wi-fi för analys, som också ser till experiment som inte begränsas av lagringskapacitet på Raspberry Pi.
På mjukvarusidan, använde de en övervakad maskininlärning algoritm för att utveckla en tracking modul och en real-time beteendemässiga skrev en kommentar som automatiskt etiketter olika stadier av aktivitet, såsom promenader, göra mikrorörelser som att äta eller om ett ägg och rör sig inte.
“Det kan verka förvånande, men bananflugor är smarta djur och de kan göra i stort sett allt vi människor gör: flugor vet hur man leta efter mat, skydd och parning partner; de lär sig att undvika rovdjur och aggressiva kamrater; de kommunicerar, domstol och engagera sig i sociala liv,” sade Quentin Geissmann, Doktorand vid Imperial Institutionen för livsvetenskaper som lett studien.
0