وأيد هذا العمل من قبل برنامج جماعية البحوث في المعاهد الوطنية للصحة (NIH)، والمعهد الوطني للسكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى (NIDDK). نشكر قسم المعاهد الوطنية للصحة في الأجهزة ومكتبة المعاهد الوطنية للصحة للحصول على المساعدة مع 3D الطباعة.

ملاحظة: كتب هذا البروتوكول لمكونات اسمه على وجه التحديد في جدول المواد. في حين وظائف مماثلة يمكن تحقيق ذلك باستخدام الأجهزة الأخرى، كان مبرمجا FED لاردوينو برو متحكم (وهو ما يسمى الآن فصاعدا: متحكم) والملحقات المذكورة. قد تعمل ميكروكنترولر الأخرى على حد سواء بشكل جيد، ولكن سوف تتطلب من المستخدم إلى تعديل التعليمات البرمجية لتقديم الدعم لهم. تم ترميز تحليل البيانات حاليا باستخدام لغة البرمجة بايثون. 1. إعداد وتثبيت البرامج <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شراء المكونات الإلكترونية اللازمة لبناء FED (انظر الجدول 1 andFed جيثب BoM.xlxs في: https://github.com/KravitzLab/FED/tree/master/doc). ملاحظة: يمكن استخدام الموردين بديل لأجزاء كثيرة في هذا الجدول، فقد قدمت لديهم المواصفات مماثلة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> طباعة جميع مكونات 3D تصميم (الشكل 1، وهي متاحة على: https://github.com/KravitzLab/FED/wiki/3D-Printed-Components). طابعات 3D مع 200 ميكرونوينبغي أن يكون قرار قادر على طباعة FED. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل وتثبيت منصة بيئة التطوير المتكاملة (IDE) لبرمجة متحكم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحميل وتثبيت مكتبات إضافية لتمكين وظيفة الدرع السيارات ومسجل بيانات (متوفر في: https://github.com/KravitzLab/fed/tree/master/fed-arduino). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شراء الأدوات اللازمة للتجميع (مثل الحديد لحام، وبندقية الحرارة، لحام، تقشير الأسلاك، كماشة إبرة الانف، وكلا شقة رئيس والمفكات). </li></ol> 2. مكونات كهربائية لحام ملاحظة: استخدام الحرارة يتقلص أنابيب لحماية جميع المفاصل ملحوم. قبل وصلات لحام، حرك قطعة من أنبوب يتقلص التفاف (~ 2 سم) أنابيب حول واحدة من الأسلاك. بعد لحام الاتصال، مركز الأنبوب على نقطة اتصال واستخدام بندقية الحرارة لتسخين تقليص أنابيب. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الموصلات (الشكل 2A) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد أربعة أزواج 2-دبوس موصل JST وتسمية كل من الذكور والإناث الجانبين &quot;أ&quot;، &quot;ب&quot;، &quot;ج&quot;، و &quot;D&quot;، على التوالي. إزالة السلك الأحمر من كلا الجانبين من زوج موصل &quot;D&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد واحدة 3-دبوس JST زوج موصل وتسمية كل من الذكور والإناث الجانبين &quot;E&quot;. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> متحكم وتكويم الدروع (الشكل 2B) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جندى رؤوس تكويم الإناث مع مآخذ على الجانب العلوي من متحكم. مقطع جاحظ الأسلاك من الرؤوس على الجزء السفلي من متحكم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اللحيم أنثى رؤوس تكويم مع مآخذ على الجانب العلوي من الدرع تسجيل البيانات SD. ترك جاحظ الأسلاك في الجزء السفلي من الدرع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جندى رؤوس الذكور على الدرع المحرك مع دبابيس جاحظ من القاع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع بطارية خلية عملة معدنية في فتحة SD درع لتوفير الطاقة إلى وحدة على مدار الساعة في الوقت الحقيقي. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> زر الطاقة الخارجي (الشكل 2C) ملاحظة: الإغلاق المعدنية الضغط على زر هكتارالصورة خمسة اتصالات: السلطة، والأرض، عادة مغلقة (NC1)، مفتوحة عادة (NO1)، والمشترك (C1). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لحام 2-دبوس موصل ذكر &quot;A&quot; إلى C1 (استخدام السلك الأحمر) والأرض (استخدام السلك الأسود). انكماش كافة الاتصالات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لحام 2-دبوس موصل ذكر &quot;B&quot; ل+ (استخدام السلك الأحمر) وNO1 (استخدام السلك الأسود). انكماش كافة الاتصالات. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Photointerrupter (الشكل 2D) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لحام photointerrupter (الجزء الأسود) إلى اندلاع مجلس الإدارة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جندى المقاوم 4.7K إلى أمام مجلس الاختراق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لحام الذكور 3 موصل &quot;E&quot; إلى الجزء الخلفي من لوحة الاختراق: السلك الأحمر PWR، سلك الأخضر لGND، والسلك الأبيض إلى SGL. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقليم الأسلاك فضفاضة على ظهره من photointerrupter كسر خارج المجلس. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مجلس دفعة (الشكل 2E) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لحام 2-دبوس موصل الإناث &quot;A&quot; إلى دبابيس 5V والارض على متن دفعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لحام السلك الأسود من أماهلو موصل &quot;D&quot; إلى دبوس GND إضافية على متن دفعة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> BNC كابل خرج (اختياري: الشكل 2F) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لحام 2-دبوس موصل &quot;C&quot; إلى أطراف كابل BNC (السلك الأحمر دبوس المركزي، السلك الأسود إلى دبوس الخارجي). ملاحظة: للحصول على التجميع، يجب على موصل 2 دبوس تناسب من خلال الجوز على المكونات BNC. ونحن نستخدم موصل أصغر، أو يحلق أسفل موصل JST بشفرة حلاقة لجعله مناسبا. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> محرك درع (الشكل 2G) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطور الأسلاك الحمراء والسوداء من الإناث موصل &quot;ب&quot; معا وجندى إلى الخامس في. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لحام السلك الأسود من الإناث موصل &quot;C&quot; إلى دبوس الأرضي بجوار عارف، وسلك أحمر من هذا الرابط لدبوس 3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لحام السلك الأسود من الإناث موصل &quot;D&quot; إلى دبوس الأرضي بجوار الخامس في. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لحام السلك الأخضر من الإناث موصل &quot;E&quot; إلى دبوس الأرضبجانب 5V، السلك الأحمر من هذا الموصل إلى 5V، وسلك أبيض من هذا الرابط لدبوس 2. </li></ol></li></ol> 3. البرامج تحميل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط مجلس اندلاع FTDI إلى دبابيس برمجة متحكم، ثم قم بتوصيل FTDI مجلس الاختراق إلى جهاز الكمبيوتر عن طريق كابل USB الصغير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح برنامج IDE (بيئة التطوير المتكاملة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حدد مجلس متحكم الصحيح لتحميل البرنامج من خلال أدوات&gt; مجلس القائمة المنسدلة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختر ATMEGA 328 (5V، 16mHz) من خلال&gt; القائمة المعالج أدوات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد المنفذ الذي يتم توصيل متحكم لمن خلال أدوات&gt; ميناء&gt; COM # (سوف تختلف اعتمادا على أي منفذ قيد الاستخدام حاليا). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر على زر &quot;تحميل&quot; لتحميل رسم FED إلى المجلس (متوفر في: https://github.com/KravitzLab/fed/tree/master/fed-arduino). </li></ol> 4. الأجهزة الجمعية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> السائر المحركات ومأذني درع (أرقام 1C و3A و 3B) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأمين السائر المحركات 5V على 3D المطبوعة محرك جبل مع اثنين # 6 × ¼ &quot;مسامير SHEETMETAL (أرقام 1C و3A). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج الدورية القرص في محرك جبل ودفع إلى أسفل إرفاق بإحكام رمح السائر المحركات (الشكل 3B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تويست على 3D صومعة المواد الغذائية المطبوعة على محرك جبل التأكد من الذراع بيليه مستوي أكثر من ثقب في المحرك جبل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطور على قطع متصلة من فوق (الخطوات 4.1.1 - 4.1.3) إلى الجزء العلوي من قاعدة المطبوعة، مع المحرك السائر وضع نحو الجزء الخلفي من قاعدة وثقب المتمركزة في الجبهة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع موصل 5 دبوس من الأسلاك السائر المحركات وقطاع ~ 2 ملم من نهاية كل سلك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توصيل الأسلاك من السيارات السائر في موصلات كتلة المحطة على الدرع المحرك: الأحمر إلى الأرض والبرتقالي والوردي إلى منفذ واحد المحرك (على سبيل المثال، M1)، والأزرق والأصفر لم الآخرأذني ميناء (على سبيل المثال، M2). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> زر الطاقة الخارجية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الجوز من زر الطاقة وإدراج زر الطاقة في حفرة في الجانب الأيمن من القاعدة. زر آمن في مكان مع عرافة الجوز. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Photointerrupter (الشكل 3C) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع photointerrupter إلى السكن في المطبوعة 3D. ملاحظة: استخدام بندقية الحرارة لتسخين السكن إذا لم photointerrupter مقعد على طول الطريق في. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سلسلة 3-دبوس موصل ذكر &quot;E&quot; من photointerrupter (PWR، GND، وSGL) من خلال ثقب الأوسط الأمامي للقاعدة المطبوعة 3D. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأمين السكن في قاعدة FED مع اثنين من البراغي 1 &quot;النايلون والمكسرات المقابلة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> BNC كابل خرج (اختياري) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج موصل BNC في حفرة على الجانب الأيسر من قاعدة FED. تأمين في مكان مع الجوز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا لم يتم استخدام موصل BNC، والمكونات حفرة مع المكونات 3D المطبوعة. </lط&gt; </ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> البطارية وزيادة وحة (الشكل 3D) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط 3.7 V حزمة بطارية لDC / DC دفعة تحويل وحدة عن طريق JST اتصال 2-دبوس. سوف LED زرقاء على متنها دفعة تضيء إذا تم شحن البطارية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لوحات تصاعد داخل السكن (الشكل 3E) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جبل متحكم داخل قاعدة مع وصلات FTDI تواجه مفتاح الطاقة، وذلك باستخدام # 4 × ¼ &quot;الصلب مسامير الصفائح المعدنية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كومة درع السيارات ودرع تسجيل البيانات على رأس متحكم دقيق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المسمار مجلس دفعة في هذه القضية باستخدام # 2 × ¼ &quot;صفائح الفولاذ مسامير معدنية. جبل الدافع مع فتحة الجزئي التنمية المستدامة مشيرا إلى أسفل. يمكن شحن FED من خلال هذا المنفذ دون فتح هذه القضية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ربط الموصلات خمسة، &quot;A&quot; الذكور إلى &quot;A&quot; أنثى &quot;ب&quot; الذكور إلى &quot;B&quot; أنثى، الخ </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع البطارية داخل القاعدة المطبوعة 3D وعلى مقربة من انزلاق الغطاء الخلفي. </lط&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> الانزلاق على لوحة الوجه 3D المطبوعة. </li></ol></li></ol> 5. التحقق من صحة والحصول على البيانات ملاحظة: قبل المحرك على نظام الاحتياط الفدرالي، تأكد من إدخال بطاقة SD على درع SD، وإلا سوف FED لا تستغني الكريات. بالإضافة إلى ذلك، تأكد الطائر الطاقة على درع للسيارات (فقط فوق كتلة السلطة) هو في مكان. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> السلطة في نظام الاحتياط الفدرالي مع وظيفة الضغط على زر الطاقة وجهاز الاختبار. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء صومعة المواد الغذائية مع 20 ملغ كريات الغذاء قبل توفير الطاقة في. ملاحظة: مفتاح الطاقة يجب أن تضيء، كما ينبغي المصابيح على متحكم، SD الدرع، ودرع السيارات. إذا لم يكن هناك بيليه في البئر، ينبغي للمرء الاستغناء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يدويا إزالة 5-10 الكريات من الطعام جيدا وتأكد من استبدال والاستغناء عن الكريات. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة بطاقة SD والتحقق تم تسجيل تلك البيانات بشكل صحيح. ينبغي الحصول على البيانات في قيمة مفصولة بفواصل (CSV) الذي يسمى وفقا لفاFILENAME riable في التعليمات البرمجية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع وحدة FED داخل بيئة تجريبية، على السلطة، وضمان أن بيليه هو الاستغناء في الطعام جيدا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> على مدى الحصول على البيانات، والتحقق من FED يوميا للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح عن طريق التأكد من ضوء LED على مفتاح الطاقة على (هذا يشير إلى أن بطارية لديه ما يكفي من تهمة) وبيليه يجلس في الطعام جيدا (يشير أنه لا توجد مشاكل مع الاستغناء بيليه). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الحصول على البيانات واسترجاعها بطاقة SD والوصول إلى الملفات بتنسيق csv. تتوفر البرامج النصية تحليل للوجبات وأنماط التغذية في: ملاحظة https://github.com/KravitzLab/fed. </li></ol>

<ol>
	<li>Ellacott, K. L., Morton, G. J., Woods, S. C., Tso, P., Schwartz, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+feeding+behavior+in+laboratory+mice.">Assessment of feeding behavior in laboratory mice.</a> Cell Metab. 12 (1), 10-17 (2010).</li><li>Betley, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurons+for+hunger+and+thirst+transmit+a+negative-valence+teaching+signal.">Neurons for hunger and thirst transmit a negative-valence teaching signal.</a> Nature. 521 (7551), 180-185 (2015).</li><li>van den Heuvel, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuropeptide+Y+activity+in+the+nucleus+accumbens+modulates+feeding+behavior+and+neuronal+activity.">Neuropeptide Y activity in the nucleus accumbens modulates feeding behavior and neuronal activity.</a> Biol Psychiatry. 77 (7), 633-641 (2015).</li><li>Cone, J. J., Roitman, J. D., Roitman, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ghrelin+regulates+phasic+dopamine+and+nucleus+accumbens+signaling+evoked+by+food-predictive+stimuli.">Ghrelin regulates phasic dopamine and nucleus accumbens signaling evoked by food-predictive stimuli.</a> J Neurochem. 133 (6), 844-856 (2015).</li><li>Ulman, E. A., Compton, D., Kochanek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+food+and+water+intake+in+rats+and+mice.">Measuring food and water intake in rats and mice.</a> ALN Mag. , 17-20 (2008).</li><li>Nguyen, K. P., O'Neal, T. J., Bolonduro, O. A., White, E., Kravitz, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feeding+Experimentation+Device+(FED):+A+flexible+open-source+device+for+measuring+feeding+behavior.">Feeding Experimentation Device (FED): A flexible open-source device for measuring feeding behavior.</a> J Neurosci Methods. 267, 108-114 (2016).</li><li>Aguiar, P., Mendonca, L., Galhardo, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=OpenControl:+a+free+opensource+software+for+video+tracking+and+automated+control+of+behavioral+mazes.">OpenControl: a free opensource software for video tracking and automated control of behavioral mazes.</a> J Neurosci Methods. 166 (1), 66-72 (2007).</li><li>Devarakonda, K., Nguyen, K. P., Kravitz, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ROBucket:+A+low+cost+operant+chamber+based+on+the+Arduino+microcontroller.">ROBucket: A low cost operant chamber based on the Arduino microcontroller.</a> Behav Res Methods. 48 (2), 503-509 (2016).</li><li>Hoffman, A. M., Song, J., Tuttle, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ELOPTA:+a+novel+microcontroller-based+operant+device.">ELOPTA: a novel microcontroller-based operant device.</a> Behav Res Methods. 39 (4), 776-782 (2007).</li><li>Crall, J. D., Gravish, N., Mountcastle, A. M., Combes, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BEEtag:+A+Low-Cost,+Image-Based+Tracking+System+for+the+Study+of+Animal+Behavior+and+Locomotion.">BEEtag: A Low-Cost, Image-Based Tracking System for the Study of Animal Behavior and Locomotion.</a> PLoS One. 10 (9), (2015).</li></ol>

Authors declare no conflict of interests, financial or otherwise.

جهاز تغذية التجريب (FED) هو نظام مرن للرصد الاستهلاك الغذائي. هنا، نحن تصف تعليمات مفصلة حول تصنيع ومخرج الجهاز، بما في ذلك تجميع 3D الأجهزة المطبوعة، لحام المكونات الكهربائية، وتحميل اسكتشات على ميكروكنترولر. على الرغم من أنه من المهم أن تتبع كل الخطوات المذكورة في ال?...

مع ارتفاع البدانة العالمية خلال الجزء الأخير من القرن ال 20، وهناك اهتمام متجدد على الآليات الكامنة وراء تغذية 1، 2، 3، 4. عادة، يتم وزن كمية الطعام يدويا 5، أو مع أنظمة التغذية المتاحة تجاريا. الأنظمة التجارية ممتازة، ولكن توفر مرونة محدودة في تعديل تصاميمهم أو رمز. هنا، نحن تصف جهاز تغذية التجريب (FED): نظام التغذية مفتوح المصدر لقياس الاستهلاك الغذائي مع القرار الزماني على ما يرام والحد الأدنى من التدخل البشري 6. FED هو بطارية تعمل بالطاقة، وتضمن بشكل كامل في حالة 3D المطبوعة التي يمكن أن تناسب داخل القياسية حبس مستعمرة رف أو المعدات العلمية الأخرى. في حالته مستقرة، FED يعمل في وضع الطاقة المنخفضة مع يستريح الغذاء بيليه في FO لهاالتطوير التنظيمي أيضا. ويتم رصد وجود بيليه عبر حزمة الأشعة تحت الحمراء. عندما يزيل الماوس بيليه، وجهاز استشعار photointerrupter يرسل إشارة إلى متحكم ويتم تسجيل طابع الوقت على بطاقة متن الرقمية الآمنة (SD). وفي الوقت نفسه، يوفر منطق الترانزستور الترانزستور (TTL) إخراج الانتاج في الوقت الحقيقي من استرجاع بيليه. مباشرة بعد هذا الحدث، والمحرك يدور على الاستغناء عن بيليه آخر، ويعود النظام إلى وضع الطاقة المنخفضة لها. نظرا لطبيعة مفتوحة المصدر لها، FED يمكن تعديلها وتحسينها لتناسب احتياجات بحثية محددة. على سبيل المثال، يمكن للقانون أن تتغير بسهولة للحد من التغذية لأوقات محددة من اليوم، أو لوقف الاستغناء عندما تم التوصل إلى عدد من الكريات، ودون الحاجة إلى أي تدخل بشري. هنا، ونحن الخطوط العريضة للإرشادات خطوة بخطوة لبناء والتحقق من صحة، واستخدام FED لقياس الاستهلاك الغذائي في الفئران. ونحن نقدم قائمة من كافة المكونات لبناء نظام. الأهم من ذلك، لا بحكم مسبقوهناك حاجة لمضاعفات في مجال الالكترونيات لبناء FED.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Electronics&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Adafruit Motor/Stepper/Servo Shield for Arduino v2 Kit - v2.3</td><td>Adafruit</td><td>1438</td><td>Use of other motor shields has not been tested and will require changes to the code</td></tr><tr><td>Adafruit Assembled Data Logging shield for Arduino</td><td>Adafruit</td><td>1141</td><td>Use of other data logging shields has not been tested and will require changes to the code</td></tr><tr><td>PowerBoost 500 Charger</td><td>Adafruit</td><td>1944</td><td>Other voltge regulator boards have not been tested, but should work if they have similar specifications</td></tr><tr><td>FTDI Friend + extras - v1.0</td><td>Adafruit</td><td>284</td><td>Any FTDI-USB connection will work</td></tr><tr><td>Small Reduction Stepper Motor - 5VDC 32-Step 1/16 Gearing</td><td>Adafruit</td><td>858</td><td>Use of other stepper motors has not been tested</td></tr><tr><td>Arduino Pro 328 - 5V/16MHz</td><td>SparkFun</td><td>DEV-10915</td><td>Other Arduino boards should work, although may require changes to the code</td></tr><tr><td>Photo Interrupter - GP1A57HRJ00F</td><td>SparkFun</td><td>SEN-09299</td><td>Other photointerrupters will work, but may require changes to the 3D design</td></tr><tr><td>SparkFun Photo Interrupter Breakout Board - GP1A57HRJ00F</td><td>SparkFun</td><td>BOB-09322</td><td>Other photointerrupters will work, but may require changes to the 3D design</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Connectors, screws, and miscellaneous items&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Shield stacking headers for Arduino (R3 Compatible)</td><td>Adafruit</td><td>85</td><td>Any stacking header that says Arduiono R3 compatible will work</td></tr><tr><td>Multi-Colored Heat Shrink Pack - 3/32&quot; + 1/8&quot; + 3/16&quot;</td><td>Adafruit</td><td>1649</td><td>Any heatshrink will work</td></tr><tr><td>Hook-up Wire Spool Set - 22AWG Solid Core - 6x25ft</td><td>Adafruit</td><td>1311</td><td>Any wire will work</td></tr><tr><td>Lithium Ion Battery Pack - 3.7V 4400 mAh</td><td>Adafruit</td><td>354</td><td>Any 3.7 V Lithium battery with a JST connector will work&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>SD/MicroSD Memory Card (8GB SDHC)</td><td>Adafruit</td><td>1294</td><td>Any SD card will work</td></tr><tr><td>50 Ohm BNC Bulkhead Jack (3/8&quot; D-Hole)</td><td>L-com</td><td>BAC70A</td><td>Any BNC bulkhead will work</td></tr><tr><td>Type 316 Stainless Steel Pan Head Phillips Sheet metal screw, No 6 size, 1/4&quot; Length</td><td>McMaster-Carr</td><td>90184A120</td><td>Any screws of this specification will work</td></tr><tr><td>Type 316 Stainless Steel Pan Head Phillips Sheet metal screw, No 2 size, 1/4&quot; Length</td><td>McMaster-Carr</td><td>91735A102</td><td>Any screws of this specification will work</td></tr><tr><td>Nylon 100 Degree Flat Head Slotted Machine Screw, 4-40 Thread, 1&quot; Length</td><td>McMaster-Carr</td><td>90241A253</td><td>Any screws of this specification will work</td></tr><tr><td>Nylon Hex Nut, 4-40 Thread Size</td><td>McMaster-Carr</td><td>94812A200</td><td>Any nut of this specification will work</td></tr><tr><td>2 Pin JST M F Connector 200 mm 22AWG Wire Cable</td><td>NewEgg</td><td>9SIA27C3FY2876</td><td>Any 2 pin connector will work for this connection</td></tr><tr><td>Metal Pushbutton - Latching (16 mm, Red)</td><td>SparkFun</td><td>COM-11971</td><td>Any push button or switch will work</td></tr><tr><td>Resistor Kit - 1/4 W</td><td>SparkFun</td><td>COM-10969</td><td>Any 1/4 W resistors will work</td></tr></tbody></table>

feeding experimentation device (fed): construction and validation of an open-source device for measuring food intake in rodents

Food intake measurements are essential for many research studies. Here, we provide a detailed description of a novel solution for measuring food intake in mice: the Feeding Experimentation Device (FED). FED is an open-source system that was designed to facilitate flexibility in food intake studies. Due to its compact and battery powered design, FED can be placed within standard home cages or other experimental equipment. Food intake measurements can also be synchronized with other equipment in real-time via FED's transistor-transistor logic (TTL) digital output, or in post-acquisition processing as FED timestamps every event with a real-time clock. When in use, a food pellet sits within FED's food well where it is monitored via an infrared beam. When the pellet is removed by the mouse, FED logs the timestamp onto its internal secure digital (SD) card and dispenses another pellet. FED can run for up to 5 days before it is necessary to charge the battery and refill the pellet hopper, minimizing human interference in data collection. Assembly of FED requires minimal engineering background, and off-the-shelf materials and electronics were prioritized in its construction. We also provide scripts for analysis of food intake and meal patterns. Finally, FED is open-source and all design and construction files are online, to facilitate modifications and improvements by other researchers.

تم استعراض التجارب التحقق من صحة تنطوي على استخدام الحيوانات التي وافقت عليها لجنة رعاية واستخدام الحيوان في المعهد الوطني للسكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى. للتدليل على استخدام FED لقياس التغذية قفص المنزل، أنثى الكبار C57BL / 6 الفئران (ن = 4) وتم...

Watch this Scientific Journal Video about Feeding Experimentation Device FED: Construction and Validation of an Open-source Device for Measuring Food Intake in Rodents at JoVE.com

Feeding Experimentation Device FED: Construction and Validation of an Open-source Device for Measuring Food Intake in Rodents

Feeding Experimentation Device (FED) is an open-source device for measuring food intake in mice. FED can also synchronize food intake measurements with other techniques via a real-time digital output. Here, we provide a step-by-step tutorial for the construction, validation, and usage of FED.

تغذية جهاز التجريب (FED): البناء والتحقق من جهاز مفتوح المصدر لقياس كمية الغذاء في القوارض

Food intake measurements are essential for many research studies. Here, we provide a detailed description of a novel solution for measuring food intake in ...

feeding-experimentation-device-fed-construction-validation-an-open

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

Feeding Experimentation Device (FED): Construction and Validation of an Open-source Device for Measuring Food Intake in Rodents

8.1K Views.  National Insttitute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases. Feeding Experimentation Device (FED) is an open-source device for measuring food intake in mice. FED can also synchronize food intake measurements with other techniques via a real-time digital output. Here, we provide a step-by-step tutorial for the construction, validation, and usage of FED.

Video: Feeding Experimentation Device FED: Construction and Validation of an Open-source Device for Measuring Food Intake in Rodents

A Novel Procedure for Evaluating the Reinforcing Properties of Tastants in Laboratory Rats: Operant Intraoral Self-administration

This paper describes a novel method for studying the bio-behavioral basis of addiction to food. This method combines the surgical component of taste reactivity with the behavioral aspects of operant self-administration of drugs. Under very brief general anaesthesia, rats are implanted with an intraoral (IO) cannula that allows delivery of test solutions directly in the oral cavity. Animals are then tested in operant self-administration chambers whereby they can press a lever to receive IO infusions of test solutions. IO self-administration has several advantages over experimental procedures that involve drinking a solution from a spout&#160;or operant responding for solid pellets or solutions delivered in a receptacle. Here, we show that IO self-administration can be employed to study self-administration of high fructose corn syrup (HFCS). Rats were first tested for self-administration on a progressive ratio (PR) schedule, which assesses the maximum amount of operant behavior that will be emitted for different concentrations of HFCS (i.e.&#160;8%, 25%, and 50%). Following this test, rats self-administered these concentrations on a continuous schedule of reinforcement (i.e.&#160;one infusion for each lever press) for 10 consecutive days (1 session/day; each lasting 3 hr), and then they were retested on the PR schedule. On the continuous reinforcement schedule, rats took fewer infusions of higher concentrations, although the lowest concentration of HFCS (8%) maintained more variable self-administration. Furthermore, the PR tests revealed that 8% had lower reinforcing value than 25% and 50%. These results indicate that IO self-administration can be employed to study acquisition and maintenance of responding for sweet solutions. The sensitivity of the operant response to differences in concentration and schedule of reinforcement makes IO self-administration an ideal procedure to investigate the neurobiology of voluntary intake of sweets.

The current study evaluates a novel procedure for assessing the reinforcing effects of palatable solutions in laboratory rats: intraoral self-administration. To this end, operant responding (i.e.&#160;lever pressing) for intraoral infusions of sweet solutions at different concentrations was measured on continuous and progressive ratios schedules of reinforcement.

إجراء رواية لتقييم خصائص التسليح من Tastants في الجرذان المختبرية: استثابي داخل الفم، إدارة الذات

This paper describes a novel method for studying the bio-behavioral basis of addiction to food. This method combines the surgical component of taste ...

Combining Quantitative Food-intake Assays and Forcibly Activating Neurons to Study Appetite in Drosophila

Food consumption is under the tight control of the brain, which integrates the physiological status, palatability, and nutritional contents of the food, and issues commands to start or stop feeding. Deciphering the processes underlying the decision-making of timely and moderate feeding carries major implications in our understanding of physiological and psychological disorders related to feeding control. Simple, quantitative, and robust methods are required to measure the food ingestion of animals after experimental manipulation, such as forcibly increasing the activities of certain target neurons. Here, we introduced dye-labeling-based feeding assays to facilitate the neurogenetic study of feeding control in adult fruit flies. We review available feeding assays, and then describe our methods step-by-step from setup to analysis, which combine thermogenetic and optogenetic manipulation of neurons controlling feeding motivation with dye-labeled food intake assay. We also discuss the advantages and limitations of our methods, compared with other feeding assays, to help readers choose an appropriate assay.

Combining Quantitative Food-intake Assays and Forcibly Activating Neurons to Study Appetite in Drosophila

Quantitative food-intake assays with dyed food provide a robust and high-throughput means to evaluate feeding motivation. Combining the food consumption assay with thermogenetic and optogenetic screens is a powerful approach to investigate the neural circuits underlying appetite in adult Drosophila melanogaster.

الجمع بين تناول الطعام الكمية فحوصات وتنشيط الخلايا العصبية لدراسة الشهية في المورفولوجية قسراً

Food consumption is under the tight control of the brain, which integrates the physiological status, palatability, and nutritional contents of the food, ...

Assessing Activity-based Anorexia in Mice

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions lead to a life-threatening reduction in body weight. However, rodents exposed to only one of these conditions ultimately adapt to re-establish normal body weight. Although increased running coupled with reduction in voluntary food intake appear paradoxical under ABA conditions, ABA behavior is observed across numerous mammalian species. 
The ABA paradigm provides an animal model for anorexia nervosa (AN), an eating disorder with severe dysregulation of appetite-behavior. Subjects are singly housed with free access to a running wheel. Each day, the subject is offered food for a limited amount of time. During the course of the experiment, a subject's body weight decreases from high activity and low caloric intake. The duration of the study varies based on how long food is offered daily, the type of food offered, the strain of mouse, if drugs are being tested, and environmental factors.
A lack of effective pharmacological treatments for AN patients, their low quality of life, high cost of treatment, and their high mortality rate indicate the urgency to further research AN. We provide a basic outline for performing ABA experiments with mice, offering a method to investigate AN-like behavior in order to develop novel therapies. This protocol is optimized for use in Balb/cJ mice, but can easily be manipulated for other strains, providing great flexibility in working with different questions, especially related to genetic factors of ABA.

Mice individually housed with a running wheel while given limited access to food develop reductions in food consumption and increase activity on the running wheel. This experimental phenomenon is called activity-based anorexia. This paradigm provides an experimental tool for studying the neurobiology and behaviors underlying aspects of anorexia nervosa.

تقييم على أساس النشاط فقدان الشهية في الفئران

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions ...

Concept Development and Use of an Automated Food Intake and Eating Behavior Assessment Method

The vast majority of dietary and eating behavior assessment methods are based on self-reports. They are burdensome and also prone to measurement errors. Recent technological innovations allow for the development of more accurate and precise dietary and eating behavior assessment tools that require less effort for both the user and the researcher. Therefore, a new sensor-based device to assess food intake and eating behavior was developed. The device is a regular dining tray equipped with a video camera and three separate built-in weighing stations. The weighing stations measure the weight of the bowl, plate, and drinking cup continuously over the course of a meal. The video camera positioned to the face records eating behavior characteristics (chews, bites), which are analyzed using artificial intelligence (AI)-based automatic facial expression software. The tray weight and the video data are transported at real-time to a personal computer (PC) using a wireless receiver. The outcomes of interest, such as the amount eaten, eating rate and bite size, can be calculated by subtracting the data of these measures at the timepoints of interest. The information obtained by the current version of the tray can be used for research purposes, an upgraded version of the device would also facilitate the provision of more personalized advice on dietary intake and eating behavior. Contrary to the conventional dietary assessment methods, this dietary assessment device measures food intake directly within a meal and is not dependent on memory or the portion size estimation. Ultimately, this device is therefore suited for daily main meal food intake and eating behavior measures. In the future, this technology based dietary assessment method can be linked to health applications or smart watches to obtain a complete overview of exercise, energy intake, and eating behavior.

This protocol shows and explains a new technology-based dietary assessment method. The method consists of a dining tray with multiple built-in weighing scales and a video camera. The device is unique in the sense that it incorporates automated measures of food and drink intake and eating behavior over the course of a meal.

مفهوم تطوير واستخدام كمية الطعام الآلي وطريقة تقييم سلوك الأكل

The vast majority of dietary and eating behavior assessment methods are based on self-reports. They are burdensome and also prone to measurement errors. ...

مقايسة عالية الإنتاجية لقياس تناول الطعام Caenorhabditis elegans وعمره الافتراضي

Quantifying Food Intake in Caenorhabditis elegans by Measuring Bacterial Clearance

Feeding is an essential biological process for an organism&#39;s growth, reproduction, and survival. This assay aims to measure the food intake of Caenorhabditis elegans&#160;(C. elegans), an important parameter when studying the genetics of aging or metabolism. In most species, feeding is determined by measuring the difference between the amount of food provided and the amount left after a given time interval. The method presented here uses the same strategy to determine the feeding of C. elegans. It measures the amount of bacteria, the food source of C. elegans, cleared within 72 h. This method uses 96-well microtiter plates and has allowed the screening of hundreds of drugs for their ability to modulate food intake at a speed and depth not possible in other animal models. The strength of this assay is that it allows to measure feeding and lifespan simultaneously and directly measures the disappearance of food and, thus, is based on the same principles used for other organisms, facilitating species-to-species comparison.

تسليط الضوء على المؤلف: استكشاف العلاقة بين السمية الدهنية و HFpEF 

This protocol describes an assay to quantify Caenorhabditis elegans feeding rate based on measuring the clearance of bacteria in liquid culture.

قياس كمية الطعام في Caenorhabditis elegans عن طريق قياس التخليص البكتيري

Feeding is an essential biological process for an organism&#39;s growth, reproduction, and survival. This assay aims to measure the food intake of ...

<meta charset="utf8"></head><body>التحقيق في اضطراب الأكل بشراهة مع نموذج فأر الوصول إلى الطعام المستساغ

Intermittent Binge-Intake Model in Mice

Obesity affects one in eight individuals globally. Overeating, especially high-calorie foods, plays a significant role in obesity. Binge eating disorder (BED) is a complex condition caused by a combination of biological, psychological, and social factors. It involves excessive consumption of high-calorie foods in a short period and is often linked to anxiety and cravings.
Here, we present a protocol employing continuous and intermittent access to a new highly palatable food (HPF) -- M&amp;M&#39;s -- to develop a mouse model for investigating binge eating disorder (BED). The HPF, chosen for its high fat and sugar content, represents an optimal food source to study due to its strong palatability, which makes it particularly suited for examining compulsive eating behaviors. Using C57BL/6 mice, we provided continuous or intermittent access to M&amp;M&#39;s while allowing unrestricted access to standard chow and water. By the 8th day, the mice in the intermittent access group exhibited pronounced binge-eating behaviors, which persisted through the 26th day. These mice also consumed significantly more calories -- predominantly from the confectionary -- than those in the continuous access and control groups. The contrast between continuous and intermittent access underscores the critical role of feeding schedules in promoting the overconsumption of palatable foods.
Furthermore, behavioral assessments revealed intermittent access to the HPF-induced anxiety-like behaviors, highlighting the psychological impact of access patterns on both eating behavior and emotional states. By incorporating these two distinct feeding paradigms, this study offers valuable insights into how the availability of highly palatable foods can exacerbate binge-eating tendencies. This model provides a more realistic approach to studying binge-eating behaviors and their metabolic consequences. It highlights the importance of standardized models in biomedical research. Our findings offer insights into the physiological and neural mechanisms underlying BED, which could pave the way for developing effective therapeutic interventions for BED and obesity.

<meta charset="utf8"></head><body>أضواء الكاتب: نموذج فأر قائم على M & M يمكن الوصول إليه للتحقيق في اضطراب الأكل بشراهة - رؤى حول سلوكيات الأكل والقلق والآليات العصبية

A binge-eating model was established in mice using intermittent access to M&amp;M's (a highly palatable food made of fat and sugar). Mice with intermittent access to this high-fat, high-sugar food showed stress-like behaviors, increased caloric intake, and a preference for that food over standard chow compared to mice with continuous or no access to the food.

نموذج الإفراط المتقطع في الفئران

Obesity affects one in eight individuals globally. Overeating, especially high-calorie foods, plays a significant role in obesity. Binge eating disorder ...

تغذية جهاز التجريب (FED): البناء والتحقق من جهاز مفتوح المصدر لقياس كمية الغذاء في القوارض

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

إجراء رواية لتقييم خصائص التسليح من Tastants في الجرذان المختبرية: استثابي داخل الفم، إدارة الذات

الجمع بين تناول الطعام الكمية فحوصات وتنشيط الخلايا العصبية لدراسة الشهية في المورفولوجية قسراً

تقييم على أساس النشاط فقدان الشهية في الفئران

مفهوم تطوير واستخدام كمية الطعام الآلي وطريقة تقييم سلوك الأكل

قياس كمية الطعام في Caenorhabditis elegans عن طريق قياس التخليص البكتيري

قياس كمية الطعام في Caenorhabditis elegans عن طريق قياس التخليص البكتيري

قياس كمية الطعام في Caenorhabditis elegans عن طريق قياس التخليص البكتيري

نموذج الإفراط المتقطع في الفئران

نموذج الإفراط المتقطع في الفئران

نموذج الإفراط المتقطع في الفئران