Name: Reproducción automática de vídeo interactivo de Estudios de la Comunicación Animal (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-02-09T16:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 21 s
Description: Aprende a utilizar un sistema automatizado de reproducción de vídeo interactivo para estudiar el comportamiento de cortejo en peces espada hembras. Este método permite analizar preferencias de apareamiento en tiempo real.

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Estamos en deuda con Stephan Schwartz y Christian Gutzen de Biobserve GmbH por patrocinar este artículo y de asistencia técnica mucho más. Damos las gracias a Olivia Ochoa, Kaufman cristiana, y Zachary Cress de ayuda con el cuidado de peces, estamos agradecidos con el gobierno federal mexicano permiso para recoger los peces. Estamos en deuda con Glen Vigus, Parke Frederic, y el Laboratorio de Visualización de la Texas A &amp; M. Athena Mason y Easterling Ryan asistencia en la preparación de esta publicación. El financiamiento fue proporcionado por la Universidad Texas A &amp; M y la NSF IOS-1045226.

1. La configuración del hardware y el sistema de visor. El sistema consta de un tanque de pruebas, flanqueada por dos monitores. Una cámara de vídeo conectada al sistema de Visor de BIOBSERVE registra el movimiento del sujeto en tiempo real. Los datos de movimiento se pasa a la reproducción de vídeo interactivo (IVP) del programa en un servidor independiente, lo que determina el movimiento de los estímulos animados en pantalla. <ol><li> Coloque dos monitores CRT en los extremos opuestos de un acuario de 80 litros llena de agua limpia, y la salida coincide monitor. </li><li> Superiores al de la cámara para capturar la vista del acuario, conectarse a BIOBSERVE tarjeta de vídeo. </li><li> Configurar el sistema de visor para recibir información de seguimiento de la cámara. </li><li> Habilitar plug-in en el Visor de que envía las coordenadas del hocico del animal, el cuerpo y la cola en el servidor de la animación en tiempo real a través de una dirección IP de red especificado. </li><li> A su vez en el servidor de animación. </li></ol> 2. Calibración. <ol><li> En el servidor de la animación, abra InteractiveDisplaySetup.txt. Introduzca el ancho de la pantalla y la altura en píxeles en pantalla "Supervisión de la información". En "ProgramType" entrar "calibración". Guardar los cambios al archivo. </li><li> Haga doble clic en el icono del programa IVP para iniciar el programa. </li><li> Entrar en la extensión de las dimensiones del depósito según lo establecido en el sistema de visor en el paso 2.3. Esto asegurará la correspondencia entre los datos del visor y la salida interactiva de IVP. </li><li> Desde los extremos de los tanques de peces son más pequeños que los monitores, el software permite al usuario utilizar el teclado (a la anchura y s, z, x la altura, y las teclas de posición) para mover el área de visualización (ventana) de la estímulos para alinearse con los extremos de los tanques de prueba. Visto en el servidor de la animación, la ventana de color rosa se hizo eco en el monitor de una prueba y la ventana azul en la otra (figura 1). </li><li> Utilice Z y X en el teclado para la escala de la visualización de los peces machos en ambas ventanas hasta que coincida con el tamaño del estímulo deseado. </li><li> Mueve las cajas muestra para que se alinee con los bordes de la prueba del tanque. El usuario utiliza las teclas Q y W para mover las cajas hacia o desde el centro del pescado. </li><li> Ingrese la información experimento cuando se le solicite por el programa. El usuario tiene la opción de seleccionar entre los modelos precargados (en nuestra demostración, el cortejo masculino birchmanni Xiphophorus, X. malinche). Asimismo, el usuario especifica el comportamiento de cada uno de los peces en cada etapa (no interactivo o interactivo), y el lado del escenario en el que cada estímulo aparecerá, y el tamaño deseado (longitud estándar) de cada estímulo. </li><li> La siguiente pregunta es si el usuario quiere que el desplazamiento de los peces que se refleja, es decir, que el movimiento del modelo a cada lado del acuario será exactamente lo mismo. Esto sólo se usa cuando los peces están en modo de animación. Las últimas preguntas se refieren al movimiento de la aleta dorsal. El usuario puede seleccionar por defecto dorsal, lo que haría que el dorsal sólo aumentan en un cortejo lateral. Si el dorsal no está definido como predeterminado, el usuario puede decidir si el modelo plantea su aleta dorsal, según la distancia del sujeto desde el monitor. </li></ol> 3.Starting IVP para la prueba de mate-elección. <ol><li> InteractiveDisplaySetup.txt abrir y configurar "ProgramType" a liveTesting y establecer 'experimentName' al nombre del mismo archivo que contiene los datos del experimento. </li><li> Con cuidado, coloque los peces en el acuario tema y esperar 10 min. </li><li> Inicie el visor de 2,0 y el IVP. </li></ol> 4. Mate-elección juicio. La secuencia experimental general sigue estudios previos no interactivo estímulos de vídeo 1.4. Las mujeres se presentan con dos estímulos diferentes en los monitores en los extremos opuestos de un acuario de la prueba. Comportamiento de la mujer se hace un seguimiento en tiempo real por el sistema del Visor de Biobserve. El ensayo de respuesta es el tiempo de asociación, la cantidad de tiempo que una mujer gasta menos de 10 cm de un monitor u otro. Tiempo de asociación se calcula automáticamente por el espectador. <ol><li> Los estímulos de vídeo se muestran a los sujetos en un ensayo que consiste en dos etapas de 20 minutos. Una etapa se compone de cuatro segmentos de 5 minutos: <ol><li> El primer segmento se aclimata a la hembra en el tanque de prueba durante cinco minutos, mostrando una pantalla monocromática en ambos monitores. </li><li> En el segundo segmento, dos estímulos diferentes de vídeo se muestran a la mujer, uno en el monitor de la izquierda y el otro a la derecha durante cinco minutos. </li><li> Inmediatamente después de la presentación de los estímulos de vídeo, una pantalla monocromática aparece de nuevo en ambos monitores durante cinco minutos. </li><li> En el cuarto y último segmento, los estímulos del segundo segmento se presentan, pero la posición de cada estímulo se cambió. Esto proporciona un control dentro de la hembra para el sesgo lateral. </li></ol></li><li> El segundoetapa OND repite el mismo patrón, con un conjunto diferente de los estímulos presentados simultáneamente. </li><li> Los ensayos adicionales están a cargo de regresar al paso 2 y variar sistemáticamente lado y el orden de presentación. </li></ol> 5. Los resultados representativos. Se evaluó la eficacia de la reproducción interactiva mediante la comparación de la respuesta femenina a animaciones interactivas y no interactivas de los hombres del cortejo. El estímulo no interactivo realizado un estímulo de cortejo en la pantalla, independientemente del comportamiento de la mujer, al igual que en estudios previos 1-4. El estímulo interactivo seguimiento a la posición horizontal de la mujer a través de la pantalla. La posición de cualquiera de los peces simulado o el pez sujeto se define operacionalmente como el punto medio de la línea que conecta el centro de gravedad y el hocico. Las tres reglas que guían el comportamiento masculino fueron los siguientes, en la dirección X se refiere a la longitud del tanque, y la dirección Z se refiere a la anchura del tanque (figura 2): Regla 1: Los hombres simularon siempre sigue el tema a través de la pantalla, el seguimiento de ella en la dirección Z. Regla 2: la aleta dorsal del macho simulada sólo se provoca cuando se está llevando a cabo un ritual de cortejo lateral. Regla 3: El pez simulado xipho hombres sólo llevará a cabo un ritual de cortejo lateral para el 50% del tiempo total que se muestra a la mujer. El cortejo lateral es provocada por los peces machos que dentro de un cuarto de la longitud del cuerpo masculino de la hembra en la dirección Z. El cortejo lateral es independiente de qué tan cerca de la hembra es el monitor en la dirección X. El estímulo interactivo seguido de cerca la posición de la mujer en tiempo real (figura 3). El trabajo previo que no se usen interactivo estímulos 4,5 mostraron que las mujeres X. birchmanni prefieren claramente las señales visuales de su propia especie. Los estímulos no-interactivo creado por el IVP eran igualmente efectiva para producir preferencias conspecific mate (t = 1,923, N = 9, p = 0,046). Cuando las hembras se pusieron a prueba en la simulación de los hombres interactivo misma especie y heterospecific inmediatamente antes o después en el mismo juicio, sin embargo, no muestran una preferencia (Figura 4). <img src="/files/ftp_upload/2374/2374fig1.jpg" alt="Figura 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 1"> Figura 1. Monitor de configuración para la calibración. <img src="/files/ftp_upload/2374/2374fig2.jpg" alt="Figura 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 2"> Figura 2. Esquema del tanque y la configuración del monitor, indicando los ejes se utiliza para describir la posición. <img src="/files/ftp_upload/2374/2374fig3.jpg" alt="Figura 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 3"> Figura 3. Posición horizontal del modelo de animación y sujeto femenino representante en el tiempo. <img src="/files/ftp_upload/2374/2374fig4.jpg" alt="Figura 4" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 4"> Figura 4. Tiempo Association (s) de las mujeres con interactivas y no interactivas de estímulos masculinos misma especie y heterospecific. Cada parcela se crea a partir de un registro de cinco minutos de la salida de las posiciones por el prototipo. En estas parcelas, el tiempo avanza en la dirección Y vertical de 0 a 5 minutos. <img src="/files/ftp_upload/2374/2374fig5.jpg" alt="Figura 5" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 5"> Figura 5. Representante de los datos de tiempo y el seguimiento de la asociación de dos estímulos interactivos. Dos segmentos de cinco minutos para dos mujeres se muestran.

<ol><li>Fisher, H. S., Mascuch, S., Rosenthal, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multivariate+male+traits+misalign+with+multivariate+female+preferences+in+the+swordtail+fish%2C+Xiphophorus+birchmanni%5BTitle%5D)+AND+%22Anim.+Behav%22%5BJournal%5D)">Multivariate male traits misalign with multivariate female preferences in the swordtail fish, Xiphophorus birchmanni.</a> Anim. Behav. 78, 265-269 (2009).</li>
<li>Fisher, H. S., Rosenthal, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hungry+females+show+stronger+mating+preferences%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Ecology%22%5BJournal%5D)">Hungry females show stronger mating preferences.</a> Behavioral Ecology. 17, 979-981 (2006).</li>
<li>Fisher, H. S., Rosenthal, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Male+swordtails+court+with+an+audience+in+mind%5BTitle%5D)+AND+%22Biology+Letters%22%5BJournal%5D)">Male swordtails court with an audience in mind.</a> Biology Letters. 3, 5-7 (2007).</li>
<li>Wong, B. B. M., Rosenthal, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Female+disdain+for+swords+in+a+swordtail+fish%5BTitle%5D)+AND+%22American+Naturalist%22%5BJournal%5D)">Female disdain for swords in a swordtail fish.</a> American Naturalist. 167, 136-140 (2006).</li>
<li>Fisher, H. S., Wong, B. B. M., Rosenthal, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alteration+of+the+chemical+environment+disrupts+communication+in+a+freshwater+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Royal+Society+B-Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Alteration of the chemical environment disrupts communication in a freshwater fish.</a> Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences. 273, 1187-1193 (2006).</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>Turnell, E. R., Mann, K. D., Rosenthal, G. G., Gerlach, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mate+choice+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29+analyzed+with+video-stimulus+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Bull%22%5BJournal%5D)">Mate choice in zebrafish (Danio rerio) analyzed with video-stimulus techniques.</a> Biol. Bull. 205, 225-226 (2003).</li>
<li>Rosenthal, G. G., Ryan, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assortative+preferences+for+stripes+in+danios%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Assortative preferences for stripes in danios.</a> Animal Behaviour. 70, 1063-1066 (2005).</li>
<li>Flocks, herds and schools: A distributed behavioral model. Reynolds, C. W. Proceedings of the 14th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, 1985, , ACM Press. New York, NY. 256 (1985).</li>
<li>Reynolds, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Steering+Behaviors+For+Autonomous+Characters%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Steering Behaviors For Autonomous Characters.</a> Game Developers Conference, 1999, San Jose, California, , Miller Freeman Game Group. San Francisco, California. (1999).</li>
<li>Hoare, D. J., Couzin, I. D., Godin, J. -G. J., Krause, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Context-dependent+group+size+choice+in+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Context-dependent group size choice in fish.</a> Animal Behaviour. 65, 663-669 (2004).</li>
<li>Hoare, D. J. &amp, Krause, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+organisation%2C+shoal+structure+and+information+transfer%5BTitle%5D)+AND+%22Fish+and+Fisheries%22%5BJournal%5D)">Social organisation, shoal structure and information transfer.</a> Fish and Fisheries. 4, 269-279 (2003).</li>
</ol>

La producción de este video-artículo fue patrocinado por la investigación Biobserve.

Los métodos anteriores para la reproducción de vídeo interactivo en el comportamiento de los animales se han basado en un operador humano para dar respuestas a las señales del comportamiento de los sujetos. Con IVP, hemos creado un programa que aplica reglas basadas en la interactividad, en respuesta a tiempo real, de datos automatizada sobre el comportamiento de sujetos. Brevemente se describen los pasos necesarios para crear el programa más adelante. El primer paso fue la creación digital de ejemplares macho de X. birchmanni y X. malinche. Tomamos un enfoque similar al de estudios anteriores 6. Hemos creado mallas 3D que siguen el modelo de texturas a partir de fotografías reales de X. birchmanni y X. malinche. Para capturar las texturas realistas de los peces reales, las mismas fotografías utiliza para modelar las formas de peces fueron utilizados como texturas para los peces. Un mapa plano aplicado a sus coordenadas UV alineado el mapa UV con la textura de la fotografía. En segundo lugar, la malla de peces digitales debe deformarse como un pez real. Para lograr esto, un esqueleto virtual fue creado para el cuerpo y las aletas y la &quot;piel&quot; de la malla. El proceso de pelado permite que la malla se deforma cuando se rotan las articulaciones. En segundo lugar, añadió el movimiento de los peces digital. Seis movimientos clave que un pez macho hace xipho fueron animados. Tres de los movimientos fueron utilizados para representar las diferentes velocidades a la que un pez nadar. Los otros tres movimientos eran los peces que quedan aún, girar, o exhibiendo un cortejo lateral. Ya que los machos pueden aumentar o disminuir su aleta dorsal, de acuerdo a si los receptores de hombres o mujeres están presentes 3, desacoplado del movimiento de la aleta dorsal de la del cortejo lateral. La aleta dorsal se impide que se pueda subir o bajar en cualquier momento durante el ciclo. Un total de ciclos de animación veinticuatro fueron utilizados. Cada ciclo se inició y terminó con los peces en la misma postura para que los ciclos de animación fácilmente se pueden mezclar entre sí. Todos los ciclos de animación veinticuatro fueron creados por rotoscopia 7,8 el movimiento deseado del video de arriba de un vivo, el cortejo masculino X. birchmanni. En tercer lugar, permitió la interactividad. Se utilizó el sistema del Visor de Biobserve para realizar un seguimiento en tiempo real la posición de la boca, el cuerpo y la cola de la hembra xipho y transmitir esa información en tiempo real para el programa de IVP. Esto se hizo por separado para cada macho corteja en cada monitor. La animación masculina seguido la posición del pez sujeto. Modelamos siguientes con Reynolds llegó a 9,10 comportamiento de la dirección, lo que permitió a los hombres a seguir a la hembra y desacelerar al acercarse a la mujer. Para calcular la posición de los peces xipho macho en cada paso de tiempo, el sistema se suministra con la posición actual de la mujer, lo que permitió que el programa para calcular las fuerzas que impulsan la masculina. En primer lugar, el vector objetivo de compensación se calcula restando la posición de los peces machos de la posición de la hembra. En segundo lugar la distancia de los peces machos que la hembra se determinó mediante la adopción de la magnitud del vector objetivo de compensación. En tercer lugar, la velocidad deseada de los peces de sexo masculino se determinará dividiendo la distancia por un valor de deceleración constante. Esto permitió a los peces machos de frenar cuando se acercaba a la hembra. Por último, la aceleración deseada se calcula restando velocidad de la corriente de los machos de la velocidad deseada. Dado que las animaciones se representan como cuadros discretos de vídeo a 60 Hz, los cálculos se hicieron en cada paso de tiempo discreto, a intervalos de 0,016 segundos. Velocidad máxima se establece en un valor de 10 cm / s para estos experimentos. Si la magnitud de la nueva velocidad es mayor que la velocidad máxima, la velocidad se fija en el máximo. Para esta simulación particular, los peces machos interactiva elevó su aleta dorsal 50% de las veces, y sólo durante las interacciones de cortejo. El comportamiento de cortejo pantalla lateral se activa cuando el estímulo masculino fue de 0,25 longitudes de cuerpo de los peces xipho mujeres en la dimensión Z. Nos sorprendió que la interactividad abolido la preferencia de las hembras de su misma especie, a pesar de que las animaciones no interactivas provocó una fuerte preferencia y dado que las mujeres pasaron la mayor parte del tiempo la asociación con los estímulos interactivos. Una posibilidad es que sigue de cerca la hembra puede anular las señales visuales que se utilizan para evaluar los hombres, como la espada y la aleta dorsal. Por otra parte, las mujeres pueden ser menos propensos a perder el interés en un hombre de cortejo, y por lo tanto es menos probable que los individuos de la muestra (figura 5). Sin embargo, nuestros resultados muestran que el principio de funcionamiento de la tecnología de vídeo-juego es decir, basada en software, basado en normas agentes que respondieron a la entrada del usuario puede ser aplicado con éxito en reproducción interactiva en los estudios decomportamiento de los animales. Este tipo de normas basadas en la reproducción interactiva puede ser muy útil para los estudios de movimiento de bancos de arena y colectiva 11,12. En particular, la capacidad de manipular las reglas que un modelo virtual utiliza para bancos de arena que nos ayudan a comprender los procesos que los animales utilizan para tomar decisiones de bancos de arena.

<table><tbody><tr><td>Maya 8.0</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Programa C# utilizando Microsoft&amp;rsquo;s XNA Game Studio 2.0</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Visualizador BIOBSERVE 2</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Monitor CRT Dell de 15&amp;#8221; (2)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acuario de prueba de plexiglás de 20 x 20 x 80 cm</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Computadora Dell Latitude (servidor de animación)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

reproducción automática de vídeo interactivo de estudios de la comunicación animal

Automated Interactive Video Playback for Studies of Animal Communication

La reproducción de vídeo es una técnica ampliamente utilizada para la manipulación controlada y la presentación de las señales visuales en la comunicación animal. En particular, basadas en parámetros animación por ordenador ofrece la oportunidad de manipular de forma independiente un número de características de comportamiento, morfológicos o espectrales en el contexto de imágenes realistas, movimiento de animales en la pantalla. Una limitación importante de la reproducción convencional, sin embargo, es que el estímulo visual carece de la capacidad de interactuar con el animal vivo. Los préstamos de la tecnología de video-juego, hemos creado un sistema automatizado e interactivo para la reproducción de vídeo que controla las animaciones en respuesta a señales en tiempo real de un sistema de seguimiento de vídeo. Hemos demostrado que este método mediante la realización de la elección de pareja en los ensayos de pescado xipho hembra, Xiphophorus birchmanni. Las mujeres se les dio una elección simultánea entre un hombre corteja misma especie y un macho corteja heterospecific (X. malinche) en los lados opuestos de un acuario. El estímulo masculino virtual fue programado para seguir la posición horizontal de la hembra, los machos cortejando a hacer en la naturaleza. La elección de pareja en los ensayos silvestres X. mujeres birchmanni fueron utilizados para validar la capacidad del prototipo para generar efectivamente un estímulo visual realista.

Reproducción de vídeo es una técnica ampliamente utilizada en el comportamiento animal. Hemos creado y evaluado un programa que se aplica basado en normas, reproducción interactiva de 3-D animaciones por ordenador, en respuesta a tiempo real, de datos automatizada sobre el comportamiento de sujetos.

Reproducción automática de vídeo interactivo de Estudios de la Comunicación Animal

La reproducción de videos es una técnica ampliamente utilizada para la manipulación y presentación controlada de señales visuales en la comunicación animal. En particular, ...

El objetivo general del siguiente experimento consiste en utilizar un sistema automatizado e interactivo de reproducción de video para estudiar el comportamiento de cortejo en hembras de pez espada. Esto se logra mediante la creación de un modelo digital de pez macho, la incorporación de movimiento e interactividad, y el diseño de reglas que determinen su comportamiento en relación con el pez sujeto. En esta demostración, un macho virtual rastreará los movimientos de una hembra real para configurar el sistema.Se construye un acuario flanqueado por dos monitores y se conecta al sistema de observador para rastrear a los sujetos en tiempo real. Los datos de movimiento se envían luego a un programa de reproducción de video interactivo en un servidor independiente, para determinar el movimiento del estímulo animado en la pantalla. Una vez que el sistema está instalado, se ofrece a las hembras una elección simultánea entre un macho conspecífico y un macho heteroespecífico situados en lados opuestos del acuario.En última instancia, la preferencia en el comportamiento de cortejo que muestran las hembras de peces hacia machos de una especie similar puede verse influenciada por la adición de un estímulo macho interactivo. La procedimiento será demostrado por Tricia Bakowski, exestudiante de posgrado de mi laboratorio y actual empleada de Dreamworks SKG. Coloque una cámara sobre el tanque y conéctela a una tarjeta de video para observación.Realice ajustes para que todo el acuario esté en vista. Configure el sistema de visualización byob Observe para recibir información de seguimiento desde la cámara. A continuación, active el complemento del visor BYOBs Observe que envía coordenadas al servidor de animación mediante una dirección IP de red específica.Para comenzar la calibración, encienda el servidor de animación y abra el archivo de configuración de pantalla interactiva txt. Ingrese el ancho de pantalla y la altura de pantalla en píxeles bajo el número de monitor, y en la sección de información bajo el tipo de programa, ingrese calibración. Asegúrese de guardar estos cambios.A continuación, haga doble clic en el icono del programa de reproducción de video interactivo o IVP para iniciar el programa y asegurar una correspondencia correcta entre los datos del visor y la salida interactiva del IVP. Introduzca las dimensiones del tanque tal como se configuraron anteriormente en el sistema de visor, para corregir el hecho de que los extremos del acuario sean más pequeños que los monitores. Utilice el teclado para mover el área de visualización o puerto de vista de los estímulos y alinearlos con los extremos del tanque de prueba que se observan en el servidor de animación.El puerto de visualización rosa se muestra en un monitor de prueba y el puerto de visualización azul en el otro. A continuación, ajuste la visualización del pez macho en ambos puertos de visualización hasta alcanzar el tamaño de estímulo deseado. Utilice el estímulo de calibración estándar y ajústelo a 66,7 milímetros utilizando un patrón de referencia estándar.Mueva las cajas en la pantalla de modo que se alineen con los bordes del tanque de prueba. Utilice las teclas cola o w para mover las cajas hacia o lejos del centro del pez y configurar el sistema. Coloque un monitor CRT en cada extremo de un acuario de 80 litros lleno de agua limpia y asegúrese de que el brillo de los dos monitores sea idéntico.Cargue el modelo que se probará en esta demostración. Se seleccionan los archivos correspondientes a machos según fósforo, birman y macho según ex MechE. Elija entre conjunto no interactivo o interactivo, el lado y la etapa en que aparecerá cada estímulo, y el tamaño deseado de cada estímulo.A continuación, elija si los movimientos de los dos estímulos deben reflejarse o no. Por último, las exhibiciones de cortejo del macho pueden hacerse interactivas seleccionando ya sea la configuración predeterminada, en la cual la aleta dorsal se levanta solo durante una exhibición de cortejo lateral, o una distancia. El sujeto debe provenir del macho para desencadenar una respuesta.Para iniciar una sesión de prueba, abra la configuración de visualización interactiva, el archivo txt y establezca el tipo de programa en prueba en vivo y el número, y el nombre del experimento en el mismo nombre de archivo que contiene los datos del experimento. Encienda el programa IVP, pero no presione inicio. Esto dejará una pantalla en blanco durante el período de aclimatación.Coloque suavemente el pez sujeto en el acuario y déjelo reposar durante 10 minutos. Antes de comenzar la prueba, encienda el By Observe Viewer 2.0 y el IVP. Los estímulos visuales se presentan a los sujetos en un ensayo que consta de dos etapas de 20 minutos cada una.Una fase consiste en segmentos de cuatro o cinco minutos, un ejemplo de los cuales se muestra aquí. En el primer segmento, se aclimata a la hembra al tanque de prueba durante cinco minutos mostrando una pantalla monocromática en ambos monitores. En el segundo segmento, se muestra un estímulo de video diferente en el monitor izquierdo y derecho durante cinco minutos adicionales.Inmediatamente después de la presentación de los estímulos en video, se muestra nuevamente una pantalla monocromática durante cinco minutos en ambos monitores. En el cuarto y último segmento, se presentan los estímulos del segundo segmento, pero se intercambia la posición de cada estímulo. Esto proporciona un control intra-sujeto para el sesgo lateral.La segunda etapa puede repetir el mismo patrón con un conjunto diferente de estímulos presentados simultáneamente. Una vez completadas todas las etapas, retire al sujeto e introduzca el siguiente pez a probar para controlar sistemáticamente los sesgos laterales y los efectos del orden, variando la posición lateral y el orden de presentación entre los sujetos. El estímulo interactivo mostrado aquí en rojo sigue de cerca la posición horizontal de la hembra mostrada en azul en tiempo real.Las tres reglas que rigen el comportamiento del macho son las siguientes, donde la dirección X se refiere a la longitud del tanque y la dirección se refiere al ancho del tanque. Regla uno: el macho simulado siempre sigue al sujeto a través de la pantalla, rastreándola en la dirección Z. Regla dos: la aleta dorsal del macho simulado solo se levanta cuando realiza una exhibición de cortejo lateral.Regla tres: el pez simulado macho cola de espada solo realizará una exhibición de cortejo lateral durante el 50 % del tiempo total en que se exhibe ante la hembra. La exhibición de cortejo lateral se activa cuando el pez macho se encuentra a menos de una cuarta parte de la longitud del cuerpo del macho respecto al pez hembra en la dirección Z. La exhibición de cortejo lateral es independiente de la proximidad de la hembra respecto al monitor.En la Asociación en la Dirección X, el tiempo se calcula automáticamente mediante el observador y se define como la cantidad de tiempo que una hembra pasa a menos de 10 centímetros de uno u otro monitor con estímulos no interactivos. Los resultados generados por el IVP muestran que las hembras de X prefirieron fuertemente las señales visuales de su propia especie. Sin embargo, cuando las hembras fueron probadas con machos conspecíficos interactivos y heteroespecíficos, no mostraron ninguna preferencia tras su desarrollo. Esta técnica permitió a los investigadores en el campo del comportamiento animal explorar interacciones sociales utilizando algoritmos cuantitativos.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociencia

Generada por ordenador utilizando los estímulos que el dragón Jacky como modelo.

Los estímulos generados por ordenador Modelo animal

Se describen los protocolos para la formación de las ratas para registros electrofisiológicos crónicas en tareas cognitivas totalmente automatizados en una proyección del suelo Maze.

Tareas Cognitivas Visuales automatizadas para grabación Neural actividad utilizando una proyección del suelo Maze

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Utilizando la cadena de herramientas de animación FishSim novela, presentamos un protocolo para la manipulación visual no invasiva de la información pública en el contexto de la elección de pareja copia en mollies aletón. FishSim Cadena de herramientas de animación proporciona un marco de fácil uso para el diseño, animación y presentación de los estímulos de pescado computadora-animado para experimentos conductuales con peces de prueba en vivo.

Utilizando la cadena de herramientas de animación de FishSim para investigar el comportamiento de pescado: un estudio de caso en la elección de pareja copia en Mollies aletón

Aquí, presentamos un protocolo para demostrar un ensayo conductual que cuantifica cómo las características visuales alternativas, como las señales de movimiento, influyen en las decisiones direccionales en los peces. Los datos representativos se presentan sobre la velocidad y precisión donde Golden Shiner (Notemigonus crysoleucas) sigue los movimientos de los peces virtuales.

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Presentamos un método para la estimulación química flexible y multimodal y el registro de la actividad neuronal simultánea de muchos gusanos Caenorhabditis elegans . Este método utiliza microfluídica, hardware y software de código abierto y análisis de datos automatizados supervisados para permitir la medición de fenómenos neuronales como la adaptación, la inhibición temporal y la diafonía de estímulos.

Estimulación multimodal automatizada y registro neuronal simultáneo de múltiples organismos pequeños

Aquí se presenta un canal de análisis de video que supera los desafíos en el monitoreo del comportamiento dentro de los entornos de resonancia magnética, lo que permite la detección de respuestas conductuales no instruidas a señales externas. Este análisis facilitará una comprensión más completa de los cambios de estado internos evocados y la actividad de todo el cerebro.

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Aquí, presentamos un protocolo para detectar y cuantificar el comportamiento de persecución depredadora en un modelo de ratón. Esta plataforma proporciona un nuevo paradigma de investigación para estudiar la dinámica y los mecanismos neuronales del comportamiento de persecución depredadora en ratones y proporcionará una plataforma estandarizada para estudiar el comportamiento de persecución.

Un sistema interactivo en tiempo real para estudiar el comportamiento de persecución confrontacional en roedores

Las vocalizaciones ultrasónicas de ratas y ratones de laboratorio (USVs) son útiles para estudiar la función vocal y neural. Este protocolo describe un paradigma de recompensa alimento que provoca de forma fiable los USVs apetitosos sin confusión relacionada con el apareamiento. Detalla el condicionamiento animal, la presentación de estímulos, el registro y el análisis acústico, proporcionando un método reproducible para estudiar la función afectivo-motivacional y sensoriomotora craneal.

Provocación anticipatoria de recompensa alimentaria de vocalizaciones ultrasónicas apetitivas en ratas y ratones de laboratorio

Aprende a utilizar un sistema automatizado de reproducción de vídeo interactivo para estudiar el comportamiento de cortejo en peces espada hembras. Este método permite analizar preferencias de apareamiento en tiempo real.

Reproducción automática de vídeo interactivo de Estudios de la Comunicación Animal

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