基于視頻的果蠅行為學(xué)分析系統(tǒng)-睡眠（sleep）和攝食（feeding）行為

動(dòng)物的行為決策是通過(guò)將內(nèi)部狀態(tài)（internal states）與外部刺激（external stimuli）和先前經(jīng)驗(yàn)（prior experience）相結(jié)合而形成的。對(duì)睡眠和食物的需求就是這樣兩種內(nèi)部狀態(tài)，滿(mǎn)足這兩種平衡過(guò)程（homeostatic processes）對(duì)生存同樣重要。然而，睡眠和進(jìn)食也是相互排斥的：它們不能同時(shí)發(fā)生。因此，在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境條件下，需要優(yōu)先考慮相互排斥的行為，以最大限度地提高生存率。

在不同的動(dòng)物模型和人類(lèi)身上，睡眠和進(jìn)食調(diào)節(jié)都得到了廣泛的研究。然而，它們之間如何相互交叉和影響仍不清楚。鑒于睡眠和新陳代謝失調(diào)患者人數(shù)的驚人增長(zhǎng)，了解這兩個(gè)過(guò)程如何在神經(jīng)回路（neural circuits）和分子通路（molecular pathways）層面相互作用具有重要意義。

黑腹果蠅（Drosophila）一直是研究睡眠和進(jìn)食調(diào)節(jié)的關(guān)鍵模型系統(tǒng)。研究表明，果蠅的睡眠符合確定其他動(dòng)物睡眠的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，如提高喚醒閾值（increased arousal thresholds）和平衡調(diào)節(jié)（homeostatic regulation），因此果蠅是在神經(jīng)回路和分子通路水平上了解睡眠和攝食調(diào)節(jié)的一個(gè)很有前景的途徑。

用于果蠅運(yùn)動(dòng)/睡眠等行為研究常用的工具是美國(guó)TriKinetics公司的DAM2（Drosophila Activity Monitor）。DAM通過(guò)紅外線的阻斷來(lái)表征果蠅的運(yùn)動(dòng)等指標(biāo)。

雖然TriKinetics的DAM, LAM系統(tǒng)在果蠅行為學(xué)研究領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，但此系統(tǒng)也有一些固有的缺陷，比如空間和時(shí)間的分辨率，果蠅運(yùn)動(dòng)受限等。

因此，目前越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)室采用基于視頻的果蠅行為分析系統(tǒng)。視頻追蹤和記錄的方法，具有更高通量，更高分辨率，更高靈活性等優(yōu)勢(shì)。

此外，該系統(tǒng)可以同時(shí)記錄和表征果蠅的運(yùn)動(dòng)，睡眠和攝食的行為。

參考文獻(xiàn)：

Down-regulation of a cytokine secreted from peripheral fat bodies improves visual attention while reducing sleep in Drosophila

Deniz ErtekinI, Leonie Kirszenblat, Richard Faville, Bruno van Swinderen