Name: Computer-Generated-Tiermodell Stimuli (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-07-29T00:00:00.000+00:00
Duration: 26 min 43 s
Description: Erfahren Sie die Erstellung computergenerierter Tiermodelle für Verhaltensforschung am Beispiel des Jacky Dragon. Diese Methode ermöglicht realistische Animationen zur Untersuchung visueller Kommunikation bei Reptilien.

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Ich möchte Daniel Van Dyk aus dem Zentrum danken für die Integrative Study of Animal Behavior (CISAB) für viel Hilfe in Modell-Design und den Zugang zu Archiv-Video. Christopher Evans (CISAB) leistete technische Unterstützung, Daniel Warner (University of Sydney), sofern die Tierpräparationen Modell und Richard Peters (Australian National University) zur Verfügung gestellt frühen Design-Merkmale.

Animation Design Object Scan Erwerben Sie Tierpräparationen Eidechse. Scannen Sie das Modell mit einer Konica Minolta VI-9i. Es erzeugt ein 3D-Objekt (*. lwo und *. obj-Dateien) in einem einzigen Polygonnetz von 50.000 Polygonen. Lightwave ® v8.3 verfügt über zwei Programme für 3D-Animationen verwendet: Modeller und Layout. Lightwave ® Modeller Designs und manipuliert das Objekt. Lightwave ® Layout-Programm erstellt Animationsszenen. Lightwave ® Modeller und Layout haben drei Dimensionen der Positionierung, Ausrichtung und Drehung: heading (Y), Pitch (X) und Bank (Z). Texture Acquisition Fotografieren Sie ein Live-Echse mit einem 12,8 Megapixel Canon EOS 5D Digitalkamera aus zwei Blickwinkeln (frontal und orthogonal), drei Positionen (frontal, orthogonal, ventral und dorsal) und drei Körperregionen Teile (Kopf, Körper, Schwanz und Gliedmaßen) über einem weißen Blatt Papier, weiß zu sein ausgewogenes für standardisierte Farbe. Fuse Fotos zusammen in Adobe ® Photoshop ® Elements 3.0. Erstellen Sie einen Atlas UV Karte in Lightwave ® Modeller. Die UV-Karte bricht das Objekt in Strings zu verbinden Polygone. Capture-JPEG-Bild von Atlas UV-Karte mit Schnappen V1.2 eine separate JPEG-Bild zu erstellen. Einbetten, wie der Hintergrund-Ebene in Adobe ® Photoshop ® Elements 3.0. In der Lightwave ® Modeller, zu markieren Polygone auf dem Atlas UV Karte identifizieren bestimmte Bereiche auf der Eidechse. Crop-Bereich und überlagern auf den Hintergrund Atlas UV Karte JPEG. Wenn alle fotografischen Fragmente auf den Atlas UV Karte JPEG geschichtet sind, entfernen Sie den Hintergrund und erstellen Sie eine einzelne TIFF-Datei. Importieren Sie die TIFF-Datei in Lightwave ® Modeller und weisen UV-Koordinaten. Die Implantation Skelegons and Bones In Lightwave ® Modeller wurden skelegons entwickelt und eingebettet. Skelegons fungierte als Platzhalter für die Knochen. Neues 61 Knochen. Erstellen skelegons um die Anzahl der Wirbel in einem Jacky Drachen nachzuahmen, mit einem großen skelegon verwendet werden, um den Kopf zu simulieren. Erstellen Sie ein virtuelles Wirbelsäule vom Hals bis zum Ende des Schwanzes. Sicherung der Vorderbeine, die von Vieren bestehen skelegons jeder, um Wirbelsäule. Wenn alle skelegons erstellt werden, senden Sie das gesamte Objekt zu Lightwave ® Layout, wo die skelegons sind in Knochen umgewandelt werden. Hinzufügen Gewicht Shading Unabhängige Gewicht Karten haben einen Wert von -100% bis +100% gleichmäßig zu verteilen Bewegung. Designated den Gliedmaßen, Schwanz und Kopf mit positiven (+) Gewicht Karte Werte. Geben Sie dem Körper eine negative (-) Gewicht Karte Wert. Stimulus Capture from Archival Video Archival Eidechse Filmmaterial wurde gezeigt, mit Sony MiniDV Digital Video Recorder PAL-Player auf einem Sony Trinitron Monitor zu einem Live-Eidechse in seinem Gehege gehalten werden (für die erste Video-Akquisition, siehe Ord und Evans, 2002; Ord, Peters, Evans, &amp; Taylor, 2002; Van Dyk und Evans, 2007). Antworten von Eidechsen wurden mit einem Canon (MV650i) Digital-Camcorder etwa auf Meter aus dem Gehäuse platziert. Lizard Größe war es, die Vertreter Größe der Barsch auf dem Display Monitor skaliert. Export als einzelne sequentielle JPEG-Bilder in Apple Quicktime ™ v7.0. Rotoscoping für Stimulus Replication &quot;Rotoscoping&quot; ist eine Technik, wo das Objekt Animation überlagert Frame-by-Frame in den Vordergrund der Hintergrund-Sequenz (Gatsey, Middleton, Jenkins, &amp; Shubin, 1999). Senden Sie die Animation zu Lightwave ® Layout, wo das Licht, Kamera, Objekt und Hintergrund Merkmale für die Szene gesteuert werden kann. Wählen Bewegungsmuster von Archivalien digitale Video-und Export als Bildsequenz (JPEG) mit Apple QuickTime ™ Player 7.0. Das Objekt muss in der Kamera ansehen zu können. Import der ersten JPEG in der Bildsequenz in den Hintergrund. Manipulieren Sie das Objekt mit den Knochen und überlagern in der aktuellen Position, dass das Hintergrundbild widerspiegelt. Jeder Rahmen ist zu &quot;Keyframe&quot;, so dass die Position des Objekts gespeichert wird. Ersetzen Sie das Hintergrundbild mit der nächsten Folge Bild und manipulieren das Objekt in die neue Position. Wiederholen Sie den Vorgang, bis die Sequenz beendet ist. Rendering der Sequenz für Fertigstellung Large-Sequenz-Clips oder Batch-Verarbeitung gerendert mit Render Farm Kommandant v2.9. Render Farm Commander (RFC) verbindet Computer mit einem Prozessor-Serie in schneller Hilfeleistung zu produzieren. Vier Apple Mac G5 Dual-Prozessoren (acht Threads) wurden verwendet, um das Rendering zu verteilen, wodurch die Zeit bis vier Stunden. Alle Sequenzen wurden bei PAL-DV-Standard (; 5:1-Komprimierung; horizontale Auflösung 575 Zeilen, 25 Bilder s-1 720 ¥ 576 Pixel Auflösung) erhalten.

<ol><li>Gatesy, S. M., Middleton, K. M., Jenkins, F. A., Shubin, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+preservation+of+foot+movements+in+Triassic+theropod+dinosaurs%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional preservation of foot movements in Triassic theropod dinosaurs.</a> Nature. 399, 141-144 (1999).</li>
<li>Newtek, Inc, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lightwave+%5B8%5D+Reference+Manual%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Lightwave [8] Reference Manual.</a> , Newtek, Inc. San Antonio, Texas. (2004).</li>
<li>Ord, T. J., Evans, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactive+video+playback+and+opponent+assessment+in+lizards%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Process%22%5BJournal%5D)">Interactive video playback and opponent assessment in lizards.</a> Behav. Process. 59, 55-65 (2002).</li>
<li>Ord, T. J., Peters, R. A., Evans, C. S., Taylor, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+video+playback+and+visual+communication+in+lizards%5BTitle%5D)+AND+%22Anim.+Behav%22%5BJournal%5D)">Digital video playback and visual communication in lizards.</a> Anim. Behav. 63, 879-890 (2002).</li>
<li>Rosenthal, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+considerations+and+techniques+for+constructing+video+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Ethol%22%5BJournal%5D)">Design considerations and techniques for constructing video stimuli.</a> Acta Ethol. 3, 49-54 (2000).</li>
<li>Van Dyk, D. A., Evans, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Familiar-unfamiliar+discrimination+based+on+visual+cues+in+the+Jacky+dragon%2C+Amphibolurus+muricatus%5BTitle%5D)+AND+%22Anim.+Behav%22%5BJournal%5D)">Familiar-unfamiliar discrimination based on visual cues in the Jacky dragon, Amphibolurus muricatus.</a> Anim. Behav. 74, 33-44 (2007).</li>
</ol>

Die Finanzierung wurde durch die CISAB und Department of Psychology Postgraduate Award der Macquarie University, und dem Australian Research Council unterstützt. Forschung wurde in Übereinstimmung mit den ethischen Richtlinien der Macquarie University Animal Ethics Committee (2003/014) und die New South Wales National Parks and Wildlife Services (S11024) durchgeführt.

Computer-generierte Animationen werden zunehmend zu einem beliebten Werkzeug, in dem Fragen zur Kommunikation im Verhalten der Tiere untersuchen zu. Durch die Verwendung von Animations-Techniken können Forscher zu spezifischen Aspekten der Signal-Design zu konzentrieren und zu manipulieren Funktionen, die bisher nicht in der Lage aufgrund der begrenzten Technologie untersucht werden. Obwohl herkömmliche inszenierte Begegnungen mit Tieren noch zeigen theoretischen Grundlagen, Animations-Techniken bieten jetzt ein ausgefeiltes Werkzeug für di...

<table><tbody><tr><td>Neuer Artikel</td><td>Digitalkamera</td><td>Konica Minolta Holdings, Inc.</td><td>VI-9i</td><td>Wird verwendet, um 3D-Meshs zu erfassen (durchgeführt von New Dawn&amp;#174; – Bexley North, NSW Australien)</td></tr><tr><td>Lightwave&amp;#174; 3D</td><td>Softwareprogramm</td><td>NewTek Inc.</td><td>v8.3</td><td>Zur Erstellung von Animationen</td></tr><tr><td>Canon</td><td>Digitalkamera</td><td>Canon, inc.</td><td>EOS 5D</td><td>12,8 Megapixel</td></tr><tr><td>Grab</td><td>Softwareprogramm</td><td>Apple</td><td>v1.2</td><td>Extrahiert Texturen aus Fotografien und UV-Map</td></tr><tr><td>Adobe&amp;#174; Photoshop&amp;#174; Elements</td><td>Softwareprogramm</td><td>Adobe</td><td>v3.0</td><td>Extrahiert Texturen aus Fotografien</td></tr><tr><td>Render Farm Commander</td><td>Softwareprogramm</td><td>Bruce Rayne&amp;#169;</td><td>v2.9</td><td>Massen-Rendering über lokales Netzwerk</td></tr><tr><td>Mac Pro</td><td>Computer</td><td>Apple</td><td></td><td>Vier Dual-Prozessoren (acht Threads); Erstellung und Rendering von Animationen</td></tr><tr><td>Sony MiniDV</td><td>Digital-Videorekorder</td><td>Sony Corporation</td><td>GV-D300E</td><td>Wiedergabe von Reizen während der Reizakquise</td></tr><tr><td>Sony Trintron</td><td>Farb-Sucher</td><td>Sony Corporation</td><td>PVM-14M2A</td><td>Ein Monitor für die Reizakquise</td></tr><tr><td>Canon</td><td>Digital-Camcorder</td><td>Canon, inc.</td><td>MV650i</td><td>Aufzeichnung des Verhaltens während der Reizakquise</td></tr></tbody></table>

computer-generated-tiermodell stimuli

Computer-Generated Animal Model Stimuli

Die Kommunikation zwischen Tieren ist vielfältig und komplex. Tiere dürfen kommunizieren über akustische, seismische, chemosensorischen, elektrische oder optische Signale. Insbesondere hat das Verständnis der Einschränkungen für visuelle Signal-Design für die Kommunikation von großem Interesse gewesen. Traditionelle Methoden zur Untersuchung von Tier-Interaktionen haben grundlegende Beobachtung verwendeten Techniken, inszeniert Begegnungen, oder physikalische Manipulation der Morphologie. Weniger aufdringlich Methoden versucht haben, ihren Artgenossen mit Rohöl-Wiedergabe-Tools, wie z. B. Spiegel, Standbildern, oder Modelle zu simulieren. Da die Technologie hat sich weiter fortgeschritten ist, hat die Video-Wiedergabe als ein weiteres Werkzeug in die visuelle Kommunikation zu untersuchen (Rosenthal, 2000) entstanden. Um jedoch einen Schritt weiter zu bewegen, erlaubt den Einsatz von Computer-Animation jetzt Forscher gezielt zu isolieren kritische Komponenten erforderlich sind, um die gesellschaftlichen Reaktionen von Artgenossen zu entlocken, und manipulieren diese Funktionen zu Interaktionen zu steuern. Hier stelle ich detailliert auf, wie man eine Animation mit der Jacky Drachen als ein Modell zu erstellen, aber dieser Prozess kann anpassbar für andere Arten. In den Bau der Animation, entschied ich mich Lightwave 3D verwenden, um Objekt Morphologie verändern, zu ergänzen Textur, installieren Knochen und bieten vergleichbare Gewicht Schattierungen, die übertriebene Bewegung verhindert. Die Animation wird dann abgestimmt auf motorische Muster auswählen, um kritische Bewegung Features zu replizieren. Schließlich muss die Sequenz in einen einzelnen Clip für die Präsentation gemacht. Obwohl es auch andere anpassungsfähige Techniken sind, diese spezielle Methode nachgewiesen worden war, um wirksam zu sein bei der Auslösung sowohl auffällig und sozialen Reaktionen in inszenierten Wechselwirkungen.

Computer-generierte Stimuli mit dem Jacky Drachen als Modell.

Computer-Generated-Tiermodell Stimuli

Die Kommunikation zwischen Tieren ist vielfältig und komplex. Tiere können auditiv, seismisch, chemosensorisch, elektrisch oder visuell kommunizieren. In ...

Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

In diesem Bericht präsentieren wir eine voll automatisierte und äußerst vielseitige System kann gleichzeitig testen Multi-kognitive Verhalten und die Aufnahme neuronaler Aktivitäten für Nagetiere.

Ein vollautomatisiertes und vielseitig verwendbares System zum Testen von Multi-kognitiven Funktionen und Aufnahme neuronaler Aktivitäten bei Nagetieren

Es wird ein Verfahren zur Manipulation der Aktivität der zerebralen kortikalen Pyramidenzellen optogenetically während das Elektroenzephalogramm, Elektromyogramm, und zerebrale Laktatkonzentration überwacht werden beschrieben. Experimentelle Aufnahmen werden auf Kabel-tethered Mäusen durchgeführt, während sie spontane Schlaf / Wach-Zyklen. Optogenetische Ausrüstung wird in unserem Labor zusammengebaut; Kontrollgerät ist kommerziell erhältlich.

Gleichzeitige Elektroenzephalographie, Real-time Messung der Laktat-Konzentration und optogenetische Manipulation der neuronalen Aktivität in der Nagetier Cerebral Cortex

Quelle: Zhao, Z. et al. Eine invasive Methode zur Aktivierung des Gyrus dentatus der Maus durch hochfrequente Stimulation. J. Vis. Exp. (2018)Dieses Video zeigt das Protokoll für die Verabreichung einer hochfrequenten tiefen Hirnstimulation an einen Gyrus dentatus der Maus im Hippocampus und beschreibt seine Auswirkungen auf die neuronale Aktivierung, die synaptische Plastizität und die Neurogenese.

Hochfrequente Stimulation zur Verbesserung der neuronalen Aktivierung und Neurogenese im Gyrus dentatus der Maus

Dieses Video demonstriert ein Protokoll zur Modulation von Theta-Oszillationen in einem gentechnisch veränderten Mausmodell mit lichtempfindlichen Ionenkanälen in seinen GABAergen medialen Septumneuronen. Durch die Abgabe von Lichtimpulsen an den Hippocampus zielt das Protokoll darauf ab, die neuronale Aktivität zu synchronisieren und Theta-Oszillationen zu erzeugen, die als lokale Feldpotentiale aufgezeichnet werden.

Selektive Manipulation von Theta-Oszillationen in einem Mausmodell

Dieses Video zeigt die Funktionsweise der Closed-Loop-Stimulation bei einer Ratte mit einem chirurgisch implantierten Gerät zur Aufzeichnung der neuronalen Aktivität. Zunächst werden neuronale Signale aufgezeichnet und analysiert. Anschließend werden Template-Wellenformen hochgeladen und Parameter definiert, um eine Closed-Loop-Stimulation auszulösen.

Auslösen einer Closed-Loop-Stimulation durch Neuron-Spiking-Aktivität

Wir beschreiben Protokolle für die Ausbildung von Ratten bei chronischer elektrophysiologischen Ableitungen in voll automatisierten kognitiven Aufgaben auf einer Bodenprojektion Maze.

Automatisierte kognitive Anforderungen für die Aufnahme Neuronale Aktivität Mit einer Bodenprojektion Maze

Dieses Protokoll beschreibt eine Methode für ein Experiment, das prüft, ob bestimmte Grafik und Diagrammeigenschaften (Funktionen) für die Anerkennung von Zahlen relevant sind. Die Methode verwendet eine Datenbank, die verschiedenen Feature-Werte der jeweiligen Figuren genannt (6 Punkt, n -Linie) speichert zahlen.

Generierung von kontrolliert streng Reize für Abbildung Anerkennung Experimente

Dieses Protokoll zeigt, wie ein elektrophysiologisches System zur geschlossenen Stimulation verwendet wird, das durch neuronale Aktivitätsmuster ausgelöst wird. Beispiel-Matlab-Code, der leicht für verschiedene Stimulationsgeräte geändert werden kann, wird ebenfalls bereitgestellt.

Verwenden von Neuron Spiking Activity zum Auslösen von Closed-Loop Stimuli in neurophysiologischen Experimenten

Mit optogenetischer Manipulation bestimmter neuronaler Populationen oder Hirnregionen kann das Verhalten bei frei beweglichen Tieren mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung verändert werden. Durch den Einsatz verschiedener optogenetischer Werkzeuge in Kombination mit chronisch implantierten optischen Fasern kann eine Vielzahl neuronaler Modulationen und Verhaltenstests durchgeführt werden.

Optogenetische Manipulation der neuronalen Aktivität, um das Verhalten bei frei beweglichen Mäusen zu modulieren

Wir stellen eine Methode zur flexiblen chemischen und multimodalen Stimulation und Aufzeichnung simultaner neuronaler Aktivität von vielen Caenorhabditis elegans-Würmern vor. Diese Methode nutzt Mikrofluidik, Open-Source-Hard- und Software sowie überwachte automatisierte Datenanalyse, um die Messung neuronaler Phänomene wie Anpassung, zeitliche Hemmung und Reizübersprechen zu ermöglichen.

Automatisierte multimodale Stimulation und simultane neuronale Ableitung von mehreren kleinen Organismen

Dieses Protokoll stellt eine Mikrocontroller-basierte Verhaltensbox dar, um die Prepuls-Inhibition (PPI) zu bewerten, indem Beschleunigungsdaten von einem Sensor unter der Box gesammelt werden. Diese Daten bewerten sensorische Gating-Defizite bei sozial isolierten Ratten, mit einer zusätzlichen Methode zur Synchronisierung von Daten mit neuronaler Aktivität, um neurophysiologische Studien zu Verhaltensstörungen voranzutreiben.

Entwicklung einer Verhaltensbox zur Bewertung der Präpulshemmung und der neuronalen Aktivität in psychiatrischen Tiermodellen

Erfahren Sie die Erstellung computergenerierter Tiermodelle für Verhaltensforschung am Beispiel des Jacky Dragon. Diese Methode ermöglicht realistische Animationen zur Untersuchung visueller Kommunikation bei Reptilien.

Computer-Generated-Tiermodell Stimuli

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