Nul
janeff, Getty Images/iStockphoto
Onderzoekers hebben een Raspberry Pi-aangedreven robot lab dat detecteert en profielen het gedrag van duizenden fruit-vliegt in real-time.
De onderzoekers van het Imperial College London, gebouwd in de mini-Pi-aangedreven robotics lab om te helpen schaal up-analyses van fruitvliegjes, die populair zijn geworden proxy voor wetenschappers bestuderen de menselijke genen en de bedrading van de hersenen. De onderzoekers noemen het lab een ethoscope, een open-source hardware en software platform voor “ethomics”, die gebruik maakt van machine vision te bestuderen van het gedrag van dieren.
En terwijl de computer ondersteunde analyse belooft een revolutie op het onderzoek van de technieken voor Drosophila (fruitvlieg) neurowetenschappers, de onderzoekers stellen het potentieel is beperkt door een aangepaste hardware, voegt kosten en vaak niet schaalbaar.
De Raspberry Pi-gebaseerd ethoscope biedt wetenschappers een modulair ontwerp dat gebouwd kan worden met 3D-geprinte onderdelen of zelfs LEGO stenen tegen een kostprijs van €100, – per ethoscope.
“Een van de meest succesvolle kenmerken van Dammen dat we gericht na te bootsen is de mogelijkheid om tientallen experimenten gelijktijdig, het verzamelen van gegevens in real-time van duizenden vliegen in een keer, met behulp van een apparaat dat volgt op een ‘plug-and-play’ – benadering,” schrijven ze.
Naast de Raspberry Pi, de ethoscope vereist een HD-camera en een 3D-geprinte box-type frame met diverse compartimenten. Ze hebben ook verstrekte ontwerpen en instructies voor het maken van het frame met LEGO of gevouwen karton.
De Raspberry Pi en de camera zijn gelegen op de top van observatie en het opnemen van een “behavioral arena” deck op de bodem, die wordt verlicht door een infrarood LED-licht. Ze bieden acht gedrags-arena 3D-print ontwerpen voor verschillende soorten onderzoeken, zoals de slaap-analyse, besluitvorming en voeden.
Elke ethoscope wordt gevoed via USB en kan worden bestuurd vanaf een PC via een web-interface. De Raspberry Pi ontlast gegevens om Pc ‘ s via wifi voor de analyse, die ook zorgt voor experimenten zijn niet beperkt door de capaciteit van de opslag op de Raspberry Pi.
Aan de software kant, ze gebruikt een bewaakte machine learning algoritme voor het ontwikkelen van een module voor het bijhouden en een real-time gedrags-presentator die automatisch de etiketten van de verschillende lidstaten van de activiteit, zoals lopen, waardoor micro-bewegingen zoals het eten of het leggen van een ei, en beweegt niet.
“Het lijkt misschien verrassend, maar fruitvliegen zijn slimme dieren en kunnen ze doen vrijwel alles wat mensen doen: vliegen weten hoe u voor voedsel, onderdak en de paring partners; zij leren om te voorkomen dat roofdieren en agressieve vrienden; ze communiceren, hof en sociaal leven,” zei Quentin Geissmann, de PhD student bij Imperial Afdeling van de Life Sciences, die de studie leidde.
0