Teste de sensibilidade visual para a velocidade e direção do movimento em Lagartos

Summary

Teste de sensibilidade visual em lagartos usando um paradigma de condicionamento operante, que emprega a reprodução de vídeo de random-dot kinematograms e computer-generated invertebrados.

Abstract

Teste de sensibilidade visual em qualquer espécie fornece informações básicas a respeito do comportamento, evolução e ecologia. Entretanto, o teste características específicas do sistema visual fornecer mais evidências empíricas para aplicações funcionais. Investigação sobre o sistema sensorial fornece informações sobre a capacidade de aprendizagem sensorial e capacidade de memória, comportamento e estabelece linha de base conhecida em que para medir desvios (Burghardt, 1977). No entanto, ao contrário dos sistemas de mamíferos ou aves, o teste para o aprendizado ea memória em uma espécie de réptil é difícil. Além disso, usando um paradigma operante como uma medida da capacidade psicofísica sensorial é também o mais difícil. Historicamente, as espécies de répteis têm reagido mal aos ensaios condicionado devido a problemas relacionados à fisiologia, motivação, metabolismo e características biológicas básicas. Aqui, eu demonstro um paradigma operante usou uma espécie de lagarto romance modelo, o dragão Jacky (Amphibolurus muricatus) e descrever como testar a sensibilidade periférica à velocidade salientes e características do movimento. Este método utiliza uma abordagem inovadora para a aprendizagem e avaliar a capacidade sensorial em lagartos. Eu empregar o uso de random-dot kinematograms (RDKs) para medir a sensibilidade à velocidade, e manipular o nível de intensidade do sinal, alterando a proporção de pontos em movimento em uma direção coerente. RDKs não representam um estímulo biologicamente significativo, envolve o sistema visual, e é uma ferramenta clássica psicofísicos utilizados para medir a sensibilidade nos seres humanos e outros animais. Aqui, RDKs são exibidos aos lagartos utilizando três sistemas de reprodução de vídeo. Lagartos são para selecionar a direção (esquerda ou direita) em que eles percebem pontos para se mover. Seleção da direção apropriada é reforçada por estímulos presa biologicamente importantes, simulado por computador-animated invertebrados.

Protocol

Jacky Dragons

Jacky lagartos (A. muricatus) foram realizadas em clima controlado instalações de cativeiro.

Recintos foram construídos de terrários de vidro fabricada medindo 60 cm ^3. Recintos também foram cheios de Sydney substrato de areia, folhagens nativas, e natural poleiros de madeira. Caixas foram colocadas em cima de móveis carrinhos que permitiu assuntos a serem colocados no meio de todos os monitores de visualização.

Lagartos foram colocados sob um 14L: 10E ciclo de luz durante o verão as condições simuladas, e foram fornecidos com as duas lâmpadas de calor (125W) e ultravioleta adequada (UV) iluminação (300W) durante a primeira meia hora de luz do dia. Lagartos também foram fornecidos com água ad libitum, grilos alimentados (Achetus domesticus) polvilhada com vitaminas durante sessões não-experimentais, e rotineiramente wormed de parasitas utilizando doses diluídas de Ivermectina.

Equipamento usado de reprodução

Três plataformas reprodução de vídeo são usados ​​para a apresentação do estímulo (ver Figura 1). O equipamento central consiste de um iMac (Apple Computer Inc.), contendo estímulos de pontos. As duas plataformas complementares são constituídos de um iMac com o Final Cut Pro HD para apresentação do estímulo que continha os estímulos de reprodução (isto é, invertebrados).

O sinal digital é enviado para um avançado conversor de vídeo digital (Canopus © gt ADVC110, Melbourne, Victoria Austrália) para digital-analógico de conversão para a reprodução de vídeo e exibido em um Trintron Sony (Sony Corporation, Shinagawa, Tokyo Japão) monitor (Series nn. PVM-14M2A/PVM-14L2/PVM-14N5A). A Canon câmara de vídeo (Modelo n º MV650i) digital com zoom óptico de 22X (Cannon Inc., Japão) é montado diretamente acima da área de testes e respostas a estímulos registros diretamente para um gravador Sony (Sony Corporation, Shinagawa, Tokyo Japão) vídeo ( N ° de série SLV-EZ717AS).

As imagens gravadas são enviados para um visor colorido (NEC, No. Serial 1892, Kanagawa, Japão). Em 7,5 segundos a partir do início da exibição pontos, um marcador de som eletronicamente gerado é enviado para um ® Canopus ADVC110 e grava em VHS. Reprodução de vídeo é ajustado para PAL-DV padrão (5:1 compressão; resolução horizontal 575 linhas; 25 frames s-1).

Random-dot Kinematograms (RDKs)

RDKs podem ser desenvolvidos usando VPixx V1.79 (VPixx V1.79, VPixx Technologies Inc., 2002).

Estímulos projeto com um campo de 30 x 20 graus, preencher com 200 pontos, com cada ponto medindo 5 x 5 pixels.

Construir estímulos dot com oito variações na velocidade combinada com oito níveis de coerência e de duas direções, gerando 128 diferentes estímulos.

Parâmetros de velocidade foram concebidos em graus por segundo (° / s). Variações de velocidade foram de 0,5, 2,5, 5, 10, 20, 40, 80 e 160 ° / s. Percentagens coerência foram 0, 2,5, 5, 10, 20, 40, 80 e 100% em um movimento quer de esquerda ou direita direcional.

Exportar cada seqüência como um arquivo de Motion JPEG-B. No entanto, você pode projetar o RDKs que uma matriz de recursos.

Cada seqüência é um total de 15 s de duração. A seqüência começa com 2,5 s de 0 a coerência% comparado com a variável velocidade de julgamento. Este período inicia o julgamento atual. Isso é seguido por 5 s da variação na combinação de velocidade e coerência. A seqüência foi concluída em 7,5 s de 100% na direção apropriada.

Importar todos Motion JPEG-B seqüências e editar em Apple Final Cut Pro HD (Apple Computers Inc.). Adicionar um marcador de som em cada intervalo. Este marcador só é audível para VHS, e é usado como um sinal de pontuação, quando o comportamento quando as mudanças na apresentação do estímulo ocorrer. Exportados cada um dos 128 filmes seqüências como o Final Cut Pro.

Reforçadores primários - Larvas de farinha

Assuntos lugar em um horário de reforço randomizado de cinco ensaios por bloco de julgamento (16 testes) durante o experimento. Reforçadores primários são mealworms (Tenebrio molitor).

Reforçadores secundários - Invertebrados Animated

Reforçadores secundários devem ser emparelhado com o reforçador primário. Criado reforçadores biologicamente significativas, como três tipos de invertebrados de animação computadorizada: 1) cricket, 2) ácaro, e 3) de aranha.

Criar animações usando Lightwave v8.3 (NewTek Inc., San Antonio, TX, EUA) por 15 s de comprimento, com a inicial de 7,5 s ainda de fundo, e seguido por 7,5 s dos invertebrados na tela apropriada.

PhoTOGRAFIA um fundo de vegetação natural para importar como um JPEG no clipe eah. Exportar cada seqüência em seqüências individuais de imagem JPEG (375 quadros), e comprimir em um arquivo de filme usando Final Cut Pro HD para reprodução de vídeo. 50 clipes de design exclusivo para evitar a habituação ao paradigma de condicionamento.

Procedimento Geral

Assuntos lugar entre os monitores de visualização.

Randomize apresentação de estímulos RDK para cada assunto.

Mostrar estímulos em blocos de 16 tentativas ao longo de oito dias. Cada ensaio é de 15 s com intervalos variando intertrial 30-60 s. Intervalo de segmento de cada ensaio em 2,5 s de 0% a coerência reflexiva testes de velocidade, 5 s de testes de velocidade e coerência, e seguido por 7,5 s de 100% na direção apropriada combinados com a velocidade.

Durante este período crítico-5 s, os indivíduos são obrigados a responder. Registro medidas dependentes como orientação para um monitor de esquerda ou direita e latência para responder.

Use apenas cinco ensaios aleatórios com um reforçador primário e reforçar cada ensaio com um invertebrado animado. Ao término de cada ensaio de bloco, remover caixas assunto a partir da área de testes, e introduzir um outro gabinete.

Discussion

Testar a capacidade sensorial em espécies de lagartos tem sido difícil, e tem sido largamente tanto um processo tedioso e difícil. Essas dificuldades decorrem de encontrar o reforçador corrigir ou estabelecer um protocolo funcional. Aqui, eu estabeleceu um protocolo de sucesso em que a teste de percepção de movimento em lagartos. Este procedimento também poderá ser aplicada em testes de outras características visuais, bem como outros mecanismos sensoriais. Além disso, este procedimento pode ser aplicável a outras espécies. A utilidade deste protocolo, não só nos permite compreender o comportamento natural, mas para usar o comportamento do lagarto como um modelo para outros empreendimentos científicos.

Materials

Name	Type	Company	Catalog Number	Comments
iMac	Computer	Apple		Three systems
Canopus®	Digital-to-analog converter	Canopus®	ADVC110
Sony Trintron	Colour viewfinder	Sony Corporation	PVM-14M2A, PVM-14L2, PVM-14N5A	Three monitors
Canon	Digital camcorder	Canon, inc.	MV650i	Records behavior
NEC	Colour viewfinder	NEC Corporation	1892	View responses
Sony VCR	VHS recorder	Sony Corporation	SLV-EZ717AS	Record behavior to VHS
VHS tape			Generic VHS	Recording media
VPixx	Software program	VPixx Technologies, Inc.	v1.79	To create RDKs
Final Cut Pro	Software program	Apple	HD	To create playback sequences
Lightwave® 3D	Software program	NewTek Inc.	v8.3	To create secondary reinforcers
Mealworm	Tenebrio molitor	Pisces Enterprises LTD		Primary reinforcer
Cricket	Achetus domesticus	Pisces Enterprises LTD		Food for husbandry
Terrariums	Glass	Crystal Palace Aquariums		Enclosure material for lizards (60 cm x 60 cm x 60 cm)
Globes	Spotone	Philips		125 W, Heat lamps for lizards
Ultraviolet globes	Ultra-Vitalux	Osram		300 W, UV lamps for lizards
Herptivite		Rep-Cal Research Labs		Vitamins: beta carotene, calcium, and vitamin D3