يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

على المدى الطويل لتتبع السلوكية للسباحة بحرية وكلي السمك الكهربائية

12.4K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/50962

⸱

مارس 6, 2014

 ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

نحن تصف مجموعة من التقنيات لدراسة السلوك العفوي من السباحة بحرية الأسماك الكهربائية ضعيفة على مدى فترة طويلة من الزمن، من خلال قياس متزامن توقيت التفريغ الجهاز الكهربائي الحيوان، وضع الجسم وضعية كلا بدقة وبشكل موثوق في خزان ماء المصممة خصيصا داخل الحسية العزلة الغرفة.

الملخص

تتبع السلوكية طويلة الأمد يمكن التقاط وقياس السلوكيات الحيوانية الطبيعية، بما في ذلك تلك التي تحدث بشكل غير منتظم. السلوكيات مثل الاستكشاف والتفاعلات الاجتماعية يمكن أن يكون أفضل درس من خلال مراقبة غير المقيد، والحيوانات تتصرف بحرية. الأسماك الكهربائية ضعيفة (المنتدى الاقتصادي العالمي) عرض استكشافية ملاحظتها بسهولة والسلوكيات الاجتماعية عن طريق انبعاث التفريغ الجهاز الكهربائي (التخلص من الذخائر المتفجرة). هنا، نحن تصف ثلاث تقنيات فعالة لقياس متزامن التخلص من الذخائر المتفجرة، وضع الجسم، والموقف من المنتدى الاقتصادي العالمي السباحة الحرة لفترة ممتدة من الزمن. أولا، نحن تصف بناء دبابة التجريبية داخل غرفة معزولة يهدف إلى منع مصادر خارجية من المحفزات الحسية مثل الضوء، والصوت، والاهتزاز. تم تقسيم الحوض لاستيعاب أربع عينات الاختبار، وبوابات الآلي التحكم عن بعد وصول الحيوانات إلى الساحة المركزية. ثانيا، نحن تصف في الوقت الحقيقي طريقة قياس توقيت التخلص من الذخائر المتفجرة دقيقة وموثوق بها من السباحة بحرية المنتدى الاقتصادي العالمي. يتم تصحيح التشوهات التي تسببها إشارة حركات جسم الحيوان عن طريق حساب متوسط ​​المكانية والزمانية مراحل التجهيز. ثالثا، نحن تصف الأشعة تحت الحمراء القريبة الإعداد والتصوير تحت الماء لمراقبة السلوكيات حيوان ليلي رابط الجأش. واستخدمت نبضات الأشعة تحت الحمراء لمزامنة التوقيت بين الفيديو وإشارة الفسيولوجية على مدى فترة طويلة تسجيل. برنامجنا تتبع الآلي يقيس موقف جسم الحيوان والموقف موثوق في مشهد المائية. في الجمع، وهذه التقنيات تمكن المراقبة على المدى الطويل من السلوك العفوي من السباحة بحرية الأسماك الكهربائية ضعيفة بطريقة موثوقة ودقيقة. نحن نعتقد دينا وسيلة يمكن تطبيقها على نحو مماثل لدراسة الحيوانات المائية الأخرى التي تتعلق إشاراتها الفسيولوجية مع السلوكيات الاستكشافية أو الاجتماعية.

المقدمة

الخلفية. التجارب الكمية على سلوك الحيوان (مثل الخيار القسري، وتجنب صدمة، T-المتاهة، الخ.) عادة ما تستخدم لتحقيق فرضيات محددة تتعلق المهارات الحسية والحركية والتعلم وتكوين الذاكرة. ومع ذلك، هذه التجارب تقييدا ​​تفوت الكثير من ثراء سلوك الحيوان الطبيعي ويرجح أن يؤدي إلى نماذج من التبسيط أساس العصبية الكامنة وراء السلوك. لذا التجارب في ظل ظروف أكثر طبيعية تشكل مكملا هاما يمكننا من خلالها استكشاف المزيد تماما ذخيرة سلوكية الأنواع. يجب أن التجارب التي تنطوي على الحيوانات تتحرك بحرية، ومع ذلك، ومعالجة التحديات التقنية الفريدة مثل التحف تسجيل الناجم عن الحركة. على عكس الاستجابات أثار التحفيز، لا يمكن توقع حد....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

هذا الإجراء يلبي متطلبات من جامعة أوتاوا جنة رعاية الحيوان. يتم الإعلان عن أي تضارب في المصالح. يرجى الرجوع إلى جدول المواد والكواشف ليجعل ونماذج من المعدات والمواد المذكورة أدناه. وتقدم مكتوبة مخصصة Spike2 وMATLAB النصوص والبيانات النموذجية في ملف إضافي.

1. إعداد حوض السمك للدبابات وغرفة عزل

  1. مكافحة الخامس الطابق ibration. بناء سطح مضادة للاهتزاز (2.1 متر x 2.1 متر) من خلال التراص منصات المطاط، الستايروفوم الصوتية، لوحة الخشب الرقائقي البحرية، ومنصات رغ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

نتائج تتبع التخلص من الذخائر المتفجرة

الطول الموجي التخلص من الذخائر المتفجرة المسجلة من القطب أزواج مختلفة تختلف في سعة والأشكال كما هو متوقع من مواقع فريدة من نوعها والتوجهات (الشكل 2C أعلى). استخدام أزواج متعددة القطب ضمان استقبال إشارة قوية على جميع المناصب الممكنة وتوجهات المنتدى الاقتصادي العالمي داخل الخزان. الموجي المغلف (الشكل 2C القاع، وتتبع الأخضر) الواردة دائما ذروة واحد.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

أهمية تقنيات لدينا. وباختصار، فإننا وصف لأول مرة بناء خزان ماء كبير وغرفة العزل لمراقبة السلوكيات العفوية الاستكشافية التي تنتجها المنتدى الاقتصادي العالمي. المقبل، أثبتنا تقنية لتسجيل وتتبع معدل التخلص من الذخائر المتفجرة ودول حركة من الأسماك غير المقيد في الوقت الحقيقي باستخدام أزواج متعددة القطب. أخيرا، وصفنا الأشعة تحت الحمراء تقنية تسجيل الفيديو من خلال المياه بطريقة متزامنة الوقت، وتتبع خوارزمية الصورة لقياس وضع الجسم والموقف. باعتبارها إعداد التجريبية، المنتدى الاق.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

والكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

وأيد هذا العمل بسخاء من قبل العلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث كندا (NSERC) والمعاهد الكندية لأبحاث الصحة (CIHR).

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
<قوي>بناء حوض السمك< / قوي>
سخان أرضي محمي كهربائياThermoSoft Corp.، إلينوي، الولايات المتحدة الأمريكيةThermoTilewww.thermosoft.com
لوحة زجاجية مقسىعامة0.5 بوصة سميكة، تستخدم لبناء حوض السمك
سيليكون بدرجة حوض السمكعام   ؛
صفائح أكريليكعامة0.25 بوصة سميكة ، بيضاء غير لامعة
لوح مطاطي طبيعيعام0.25 بوصة سميكة
مؤازرةHTECHRCD Inc. ، كورياHS-325HB ، دوران 180 درجةwww.servocity.com
حامل ذراع محرك مؤازرHITECHRCD Inc. ، كوريا56362 وحدة
تحكم مؤازرة كبيرة www.servocity.com مؤازرة (6 قنوات)SparkfunROB-09664Micro Maestro 6 قنوات USB Servo Controller
كابل تمديد USB نشطC2G3899012 م USB 2.0 A ذكر إلى أنثى 4 منافذ كابل تمديد نشط
مروحةعادم NutoneILFK120www.homedepot.com
فلتر حوض السمك العموديTetra ، ألمانيافلتر الطاقة الداخلي Whisper - 40i& nbsp ؛
المرجانيستخدم لزيادة درجة الحموضة في الخزان
<قوي > إعداد تسجيل التخلص من الذخائر المتفجرة < / قوي >
جرافيت أقطابStaedtler ، ألمانيا2 مم نوع HBحلق الطلاء الخارجي
مكبر للصوت الفسيولوجي / مرشحIntronix ، كندا2015F& nbsp ؛
كابل متحد المحورعامRG174لتجميع الأقطاب
كابل متحد المحورعامRG54لاستخدام الأسلاك
موصل مقبس BNC ل RG-174Amphenol Connex112160لتجميع الأقطاب
موصل قابس BNC ل RG-54Amphenol Connex112116لاستخدام
الأسلاك أجهزة محول الأرقامكامبريدج للتصميم الإلكتروني ، المملكة المتحدةالطاقة MKII 1401  ؛
برنامج تحويل الأرقام البرمجيةكامبريدج للتصميم الإلكتروني، المملكة المتحدةسبايك 2. الإصدار 7 
<قوي >إعداد التتبع المرئي < / قوي >
أبيض ضوء LEDIKEA ، السويدDIODER 201.194.18www.ikea.com
ضوء LED بالأشعة تحت الحمراء (850 نانومتر) إلكترونياتالمشهد ، الصينS8100-60-B / C-IRإزالة المروحة المدمجة
كاميرا ويبUSB Logitech Inc. ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكيةC910إزالة مرشح حجب الأشعة تحت الحمراء
كاميرا آليةLogitech Inc. ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكيةQuickcam Orbitإزالة مرشح حجب الأشعة تحت
تسجيل الفيديوLogitech Inc. ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكيةتنزيل برنامج Logitech Quickcamمن www.logitech.com
MATLABMathworks ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية2012aصندوق أدوات معالجة الصور
المسحوق الكربون المريخ الكهربائية الكهربائية إشارة الحمراء برنامج

المراجع

  1. Miyawaki, A., et al. Fluorescent indicators for Ca2+ based on green fluorescent proteins and calmodulin. Nature. 388 (6645), 882-887 (1997).
  2. Boyden, E. S., Zhang, F., Bamberg, E., Nagel, G., Deisseroth, K. Millisecond-timescale, genetically targeted....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

تفريغ العضو الكهربائيغرفة العزل الحسيالتصوير بالأشعة تحت الحمراءمعالجة الإشاراتالتتبع الآليالسلوك العفويالساحة المائيةالتسجيل متعدد القنوات