利用操作性条件反射范式,通过播放随机点运动图和计算机生成的无脊椎动物视频来测试蜥蜴的视觉敏感性。
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利用操作性条件反射范式,通过播放随机点运动图和计算机生成的无脊椎动物视频来测试蜥蜴的视觉敏感性。
对任何物种进行视觉敏感性测试均可提供有关其行为、进化和生态的基本信息。然而,针对视觉系统特定特征的测试能为功能应用提供更有力的实证依据。对感觉系统的研究可揭示该物种的感觉能力、学习与记忆能力,并建立已知的基线行为,以便评估后续行为偏差(Burghardt, 1977)。然而,与哺乳动物或鸟类系统不同,在爬行动物中测试学习和记忆能力具有较大难度。此外,使用操作性范式作为感觉能力的心理物理学测量手段同样面临挑战。历史上,爬行动物在条件化实验中反应较差,原因涉及动机、生理、代谢以及基本生物学特性等方面的问题。本文中,我展示了一种应用于新型蜥蜴模型——杰克龙(Jacky dragon, Amphibolurus muricatus)的操作性范式,并描述了如何测试其对外界显著速度和运动特征的周边敏感性。该方法采用创新方式评估蜥蜴的学习能力和感觉能力。我使用随机点运动图(random-dot kinematograms, RDKs)来测量对速度的敏感性,并通过改变朝一致方向运动的点的比例来调节信号强度。RDKs 并不代表具有生物学意义的刺激,但能有效激活视觉系统,是用于测量人类及其他动物感觉敏感性的经典心理物理学工具。在此,通过三个视频回放系统向蜥蜴呈现 RDKs 刺激。蜥蜴需选择其感知到的点阵运动方向(左或右)。选择正确方向将获得具有生物学重要性的猎物刺激作为强化,该刺激由计算机动画模拟的无脊椎动物呈现。
Jacky Dragons
杰克氏蜥蜴(A. muricatus)被饲养在温控的圈养设施中。
围栏由定制的玻璃饲养箱构成,尺寸为60 cm3。围栏内填充了悉尼沙质基质、本地植物以及天然木制栖木。围栏放置在可移动的推车上,以便将实验对象置于所有观察显示器的正中央。
在模拟夏季条件下,将蜥蜴置于14小时光照:10小时黑暗的光周期中,并在每日白天的前半小时内提供热源灯(125 W)和充足的紫外线(UV)照明(300 W)。蜥蜴可自由饮水,在非实验期间饲喂经维生素补充剂处理的蟋蟀(Achetus domesticus),并定期使用稀释剂量的伊维菌素驱除寄生虫。
用于回放的设备
使用三个视频播放设备进行刺激呈现(见图1)。中央设备包含一台iMac(Apple Computer Inc.),用于呈现点状刺激。另外两个设备各包含一台运行Final Cut Pro HD....
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测试蜥蜴物种的感觉能力一直较为困难,且在很大程度上是一项繁琐而艰巨的工作。这些困难主要源于难以找到合适的强化物或建立有效的实验方案。本文中,我建立了一种成功测试蜥蜴运动感知能力的实验方案。该方法也可用于测试其他视觉特征以及其他感觉机制。此外,该方案可能适用于其他物种。本实验方案的价值不仅在于帮助我们理解自然行为,还可将蜥蜴行为作为其他科学研究的模型。
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研究经费由麦考瑞大学CISAB和心理学系研究生奖学金以及澳大利亚研究理事会提供支持。 研究遵循澳大利亚麦考瑞大学动物伦理委员会(2003/014)和新南威尔士州国家公园与野生动物服务局(S11024)的伦理准则进行。
我要感谢来自动物行为综合研究中⼼(CISAB)的 Christopher Evans 和 Darren Burke。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 | |
|---|---|---|---|---|
| iMac | 计算机 | Apple | 三个系统 | |
| Canopus® | 数字-模拟转换器 | Canopus® | ADVC110 | |
| Sony Trintron | 彩色取景器 | Sony Corporation | PVM-14M2A, PVM-14L2, PVM-14N5A | 三台显示器 |
| Canon | 数码摄像机 | Canon, inc. | MV650i | 记录行为 |
| NEC | 彩色取景器 | NEC Corporation | 1892 | 观察反应 |
| Sony VCR | VHS录像机 | Sony Corporation | SLV-EZ717AS | 将行为记录到VHS磁带 |
| VHS磁带 | 通用VHS | 记录介质 | ||
| VPixx | 软件程序 | VPixx Technologies, Inc. | v1.79 | 用于创建RDKs |
| Final Cut Pro | 软件程序 | Apple | HD | 用于创建播放序列 |
| Lightwave® 3D | 软件程序 | NewTek Inc. | v8.3 | 用于创建次级强化物 |
| 黄粉虫 | Tenebrio molitor | Pisces Enterprises LTD | 初级强化物 | |
| 蟋蟀 | Achetus domesticus | Pisces Enterprises LTD | 饲养用食物 | |
| 爬虫饲养箱 | 玻璃 | Crystal Palace Aquariums | 蜥蜴饲养容器材料(60 cm x 60 cm x 60 cm) | |
| 灯泡 | Spotone | Philips | 125 W,蜥蜴用加热灯 | |
| 紫外灯泡 | Ultra-Vitalux | Osram | 300 W,蜥蜴用紫外线灯 | |
| Herptivite | Rep-Cal Research Labs | 维生素:β-胡萝卜素、钙和维生素D3 |
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