Integración de ensayos psicofísicos visuales dentro de un laberinto Y para aislar el papel que desempeñan las características visuales en las decisiones de navegación

Nuestro protocolo nos permite imitar las características visuales que un pez que se mueve libremente puede experimentar cuando viaja en grupo y cuantificar cómo esas características influyen en sus decisiones de navegación. Esta técnica se puede utilizar para vincular las decisiones direccionales a nivel individual en respuesta a una señal sensorial para ver cómo cambian esas decisiones en función de las acciones de otros. Nuestros métodos proporcionan información sobre cómo los animales evalúan y navegan su entorno y las propiedades emergentes asociadas con la toma de decisiones colectivas, la inteligencia artificial y los sistemas de ingeniería complejos.

Llevar a cabo ensayos psicofísicos sobre individuos que se mueven libremente es un desafío. Nos esforzamos continuamente por maximizar el control sobre la experiencia sensorial del animal sin sesgar su comportamiento a través de señales no deseadas del equipo. La documentación en vídeo es un formato excelente para aclarar métodos experimentales complejos, ya que aumenta la transparencia y espera ser reproducibilidad.

Comience colocando una plataforma de laberinto de poli metilato Y hermética hermética construida a medida en la parte superior de la plataforma de soporte transparente en una sala dedicada. Las áreas de la sujeción del brazo Y y las áreas de dominio izquierda y derecha deben ser idénticas en la construcción. Por ejemplo, aquí los brazos del laberinto Y son de 46 centímetros de longitud, 23 centímetros de ancho y 20 centímetros de profundidad, con un área de decisión central de aproximadamente 46 centímetros de diámetro.

Instale una cámara Ethernet gigabyte blanco y negro para grabar el laberinto desde arriba y para registrar los comportamientos de los peces y las proyecciones visuales con cables de protocolo de Internet de nueve metros conectados a un ordenador con una tarjeta Ethernet de un gigabyte en una sala de control. A continuación, utilice el software del ordenador conectado para ajustar la configuración de la cámara de modo que la claridad de la imagen esté optimizada para visualizar los comportamientos relevantes. Instale cuatro sistemas de iluminación de vías aéreas a lo largo de las paredes de la sala experimental, colocando las luces para evitar reflejos en el laberinto.

Asegure un proyector de tiro corto al borde inferior de la estructura de soporte del laberinto y establezca la resolución de proyección en 1440 por 900 píxeles. A continuación, utilice un programa de procesamiento de imágenes para medir y corregir cualquier distorsión de luz creada por el proyector. Antes de comenzar los ensayos experimentales, establecer las condiciones ambientales en el laberinto a la del sistema de retención y transferir los animales al dominio durante un máximo de 40 minutos por día durante cinco días sin que el ordenador genere estímulos visuales.

Durante este tiempo, seleccione, asigne, pese, mida y transfiera el pez sujeto a los tanques experimentales. Para iniciar un ensayo psicofísico, encienda el proyector de la sala y los sistemas de pista de luz de diodo emisor de luz al nivel predeterminado de brillo para permitir que las bombillas se calienten. Abra el programa del visor de cámara y cargue los ajustes de apertura, color y grabación guardados durante la configuración para garantizar la mejor calidad de vídeo y active la cámara que se utilizará para la grabación.

Seleccione Cargar características en el menú desplegable Cámara y vaya a la carpeta Configuración de cámara guardada. Abra la configuración guardada para confirmar la calidad del vídeo y haga clic en Disparo continuo antes de cerrar el programa del visor. Utilizando el calendario experimental predeterminado con exposiciones aleatorias al ritmo del experimento, introduzca los valores seleccionados para el ensayo actual y registre los datos de la combinación de tratamiento en el cuaderno de laboratorio y golpee la clave de retorno en el Vfish.

pde para iniciar las proyecciones visuales. Cuando el pez virtual aparezca en el dominio, registre la hora del reloj y levante la puerta de sujeción. Finalizar el ensayo cuando el 50% del cuerpo del sujeto se mueve en un brazo de elección o cuando transcurre el período de ensayo experimental designado.

Registre la hora del reloj, los tiempos de inicio y parada desde el cronómetro y la elección del pez. Detenga la grabación de vídeo y pulse pause en el programa de estímulos visuales para solicitar al usuario los datos de resultados de prueba. Tras la confirmación de la selección, el programa volverá a la primera pantalla y esperará los valores para la próxima prueba experimental.

Luego, devuelva el pez a su tanque de retención y coloque el siguiente pez en el brazo Y de la zona de retención para el siguiente ensayo. Al finalizar una sesión, presione stop en el programa una vez que el último pez de la sesión haya tomado la decisión de escribir los datos de la sesión para archivar. Repita el intercambio de agua al final de la sesión matutina para garantizar la estabilidad de la calidad del agua entre los ensayos y revise el cuaderno de laboratorio para tomar las notas necesarias.

Después de la última prueba de la tarde, presione stop en el programa de estímulos visuales para generar los datos recopilados en la carpeta de salida de datos. En este experimento representativo, la mayoría de los peces mostraron una mejora significativa en la precisión con la que siguieron los estímulos direccionales a medida que aumentaba la velocidad de esos estímulos. Sin embargo, la tendencia en la velocidad de la decisión era inconsistente y muy variable a través de los niveles de velocidad de estímulo, lo que sugiere que los sujetos tardaron en promedio entre cinco y 20 veces más para tomar su decisión cuando los estímulos se estaban moviendo que cuando no lo estaban.

Nuestros métodos pueden ampliarse para incluir pruebas de los efectos del estrés subletal en el tiempo de respuesta y la coherencia en cómo se intercambia y transfiere la información social entre individuos. Nuestra técnica ha integrado con éxito laberintos Y y un ensayo de movimiento de puntos aleatorios, ayudando a descubrir las reglas sensoriales que los individuos siguen al navegar por su entorno. Cuando trabaje con agua y electricidad, utilice precauciones de seguridad, como interruptores GFCI, bucles de goteo y calzado antideslizante resistente a golpes para reducir la posibilidad de descargas eléctricas y resbalones.