Name: Uso de laberintos en Y cerrados para evaluar el comportamiento quimiosensorial en reptiles (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-04-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 15 s
Description: Aprende a evaluar el comportamiento quimiosensorial en reptiles utilizando laberintos en Y. Este método permite medir preferencias y respuestas exploratorias a estímulos químicos en vertebrados terrestres.

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El desarrollo del primer laberinto en Y fue apoyado por acuerdos de cooperación (15-7412-1155-CA, 16-7412-1269-CA y 17-7412-1318-CA) entre la Universidad James Madison (JMU) y el Servicio de Inspección de Sanidad Animal y Vegetal del USDA. El desarrollo del laberinto en Y en el Parque Nacional everglades fue financiado por un acuerdo de cooperación (P18AC00760) entre JMU y el Servicio de Parques Nacionales. Agradecemos a T. Dean y B. Falk por su facilitación de este proyecto en Everglades NP y asistencia con permisos y financiamiento. Agradecemos a W. Kellow por su asistencia en la construcción del usgs Y-maze. C. Romagosa, L. Bonewell y R. Reed proporcionaron apoyo administrativo y logístico. Agradecemos a los dos revisores anónimos que ofrecieron comentarios útiles. El financiamiento para el trabajo de los Everglades y el apoyo en especie fueron proporcionados por el Programa de Ciencia de Ecosistemas Prioritarios del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), el Servicio de Parques Nacionales (P18PG00352) y el Programa de Especies Invasoras del USGS. Cualquier uso de nombres comerciales, de empresas o de productos es sólo para fines descriptivos y no implica aprobación por parte del Gobierno de los Estados Unidos. Los hallazgos y conclusiones de esta publicación no han sido difundidos formalmente por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos y no deben interpretarse como una determinación o política del USDA.

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Si bien los laberintos en Y son herramientas muy poderosas para investigar la ecología química en reptiles, su diseño limitado puede excluir otras vías de investigación. Sin embargo, hay una diversidad de otras opciones disponibles11,12,20,21,22. Por ejemplo, los ensayos de movimiento de lengua son más simples de ejecutar y permiten la evaluación simultánea de los comportamientos exhibidos a una serie de estímulos químicos en relación con los olores de control23,24,25,26. Las pruebas de campo abierto son otra opción en la que un animal focal explora libremente un recinto hasta que encuentra una fuente de señales químicas, y sus reacciones de comportamiento se puntuan posteriormente27,28. Las combinaciones de estos enfoques pueden evaluar las capacidades discriminatorias de los reptiles en diversos contextos, como la presentación de una mezcla de olores artificiales y naturales junto con la refutación29. Los laberintos en Y también se pueden modificar para exponer a los animales a señales químicas en el aire solas o en combinación con señales transmitidas por sustrato16,30,y la inferencia post hoc se puede utilizar para rediseñar la recopilación de datos si se dispone de datos de vídeo archivados31. Los bioensayos deben diseñarse para simplificar la recopilación de datos y minimizar los estímulos conflictivos, especialmente cuando se está evaluando una fuente específica de señales (por ejemplo, señales químicas21).
Los investigadores en el comportamiento animal a menudo observan y cuantifican las respuestas focales de los animales en entornos artificiales novedosos (por ejemplo, un laberinto cerrado con un paisaje sin rasgos distintivos), y se debe tener cuidado de evaluar si un animal determinado está exhibiendo un comportamiento natural, exploratorio versus evitación, agitación o comportamiento angustiado similar. El comportamiento animal angustiado en aparatos experimentales se atribuye principalmente a la neofobia: miedo a la novedad32. Un ejemplo es el comportamiento de escape, donde el animal focal empuja contra las articulaciones o los bordes del aparato para lograr la salida. Otro ejemplo es la timidez, donde el animal focal demuestra renuencia a entrar en el laberinto, cuyo grado se puede cuantificar por la latencia de entrada del laberinto. El (re)diseño del aparato puede facilitar la participación del animal focal para evitar estos efectos confusos de la angustia. El enfoque más común es la introducción repetida del animal focal en el aparato para eliminar la novedad del medio ambiente antes de que comiencen las pruebas, y los modelos estadísticos contemporáneos (por ejemplo, modelos mixtos lineales generalizados) permiten que los animales de prueba se utilicen en múltiples ensayos. Un importante aparte relevante para las consideraciones ecológicas en las pruebas de comportamiento es que la reducción de la neofobia se asocia con el éxito de las especies invasoras33. Así, dependiendo del conocimiento a priori de la especie en cuestión, la neofobia puede tener una importancia variable como consideración de diseño experimental.
La adquisición de datos de comportamiento de videos impone múltiples restricciones que se convierten en cuellos de botella importantes en las líneas de tiempo experimentales. Por ejemplo, la duración de una prueba determinada puede aumentar exponencialmente el tiempo de extracción de datos. Una solución consiste en analizar el comportamiento solo hasta que se cumpla un umbral (por ejemplo, el tiempo total de actividad). El umbral se puede basar en el vídeo más largo disponible para una prueba determinada. Alternativamente, se puede desarrollar la observación basada en máquinas (por ejemplo, inteligencia artificial), aunque esto consume mucho tiempo y recursos con un esfuerzo considerable requerido para el control de calidad. Otro problema es la administración de datos: los videos deben ser de calidad suficiente para permitir la puntuación y evaluación del comportamiento, lo que resulta en restricciones de almacenamiento de datos. Si bien el almacenamiento en la nube ahora es accesible, las tasas de carga / descarga a menudo son problemáticas, especialmente cuando la adquisición de datos se produce en ubicaciones de campo remotas. Los desafíos adicionales se manifiestan en las limitaciones de las herramientas de registro que afectan la integridad de la observación conductual. La visión clara del comportamiento focal de los animales siempre es necesaria, pero la visibilidad a menudo se ve obstaculizada por factores incontrolables (por ejemplo, humedad, insectos, movimiento del viento). Además, cuando las grabaciones provienen de una sola perspectiva (por ejemplo, vista de pájaro), los comportamientos que ocurren en el plano vertical (por ejemplo, la cabeza se eleva14)son difíciles de evaluar. Una solución es proporcionar múltiples ángulos de cámara por prueba. Por último, la hora del día afecta significativamente el registro del comportamiento. El análisis de comportamiento nocturno requiere una cámara con un modo nocturno y una proyección de luz mínima para evitar el deslumbramiento obstructivo en la superficie del laberinto en Y o la atracción de insectos que pueden interrumpir la alimentación de la cámara. Teniendo en cuenta lo anterior, el conocimiento previo del sitio de estudio o la biología de las especies puede informar qué restricciones es probable que ocurran con qué frecuencia y, por lo tanto, informar los tamaños de muestra deseables.
El comportamiento se junta firmemente a la fisiología, y la utilidad de los Y-laberintos para la evaluación de la endocrinología del comportamiento en una variedad de especies se ha demostrado. Sin embargo, este trabajo enfatiza alguna variación en la ejecución de estos experimentos dependiendo de la especie objetivo, la pregunta de investigación y los recursos disponibles. Por lo tanto, la selección de materiales y dimensiones de cada configuración de prueba debe considerarse cuidadosamente para una posible expansión posterior de la investigación. En la sección 2 se describen las modificaciones realizadas en los materiales descritos en la sección 1, que se incorporaron para dar cabida a futuros ensayos conductuales más complejos con tegus. El aumento de la profundidad vertical de los laberintos de los Everglades permitirá responder a nuevas preguntas sobre ecología química en tegus capturados en la naturaleza sin prolongar indebidamente el diseño y la configuración del proyecto, lo que demuestra aún más la traducibilidad de este aparato experimental.
Cuando se emplean las técnicas descritas anteriormente en un entorno relativamente remoto (consulte la sección 2), hay varios factores limitantes que deben tenerse en cuenta, y la planificación del proyecto es primordial. Dependiendo del poder estadístico necesario para el experimento de tratamiento prescrito y el momento biológico de la especie objetivo (por ejemplo, la estacionalidad), los recursos y la mano de obra necesarios se verán afectados. Además, si se desea el uso único o repetido de animales focales, es necesario prestar especial atención a la reducción de los posibles factores de estrés. Cada uno de estos factores ampliará el cronograma del proyecto o requerirá un aumento de la mano de obra, el espacio y los materiales. Por ejemplo, la sección 2 presenta el uso de pitones machos capturados en la naturaleza como animales focales que arrastran a otro grupo de machos capturados en la naturaleza y manipulados hormonalmente, todos los cuales requieren aproximadamente 24 h de tiempo de aclimatación silencioso en cajas de retención para minimizar los efectos del estrés. Aunque estos períodos de aclimatación extendieron los tiempos de prueba a más de dos días, el estrés debido al cautiverio y el manejo afecta el comportamiento de los animales salvajes y debe minimizarse para generar conjuntos de datos limpios34,35.
En resumen, los laberintos en Y son herramientas poderosas y adaptables que se pueden utilizar para investigar la ecología química de la vida silvestre diversa en condiciones muy variables, siempre que haya una planificación a priori vigilante. Se debe considerar cuidadosamente elegir las preguntas apropiadas y diseñar adecuadamente la configuración experimental para los taxones y condiciones dados. Los investigadores y gerentes pueden beneficiarse significativamente del uso de laberintos en Y para comprender mejor la biología quimiosensorial animal, ya que estas herramientas permiten diseños experimentales flexibles que proporcionan grandes volúmenes de datos de comportamiento a gran escala, especialmente cuando se combinan con herramientas de monitoreo remoto.

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61858">Using Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles</a>. An author name was updated.
The name of the tenth author was updated from:
Amy Y. Yackel Adams
to
Amy A. Yackel Adams

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61858">hUsing Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles</a>. An author name was updated.

Erratum: Using Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles

Los laberintos en Y son herramientas comunes y simples en los estudios del comportamiento animal que permiten abordar una variedad de preguntas. Además de ser ampliamente utilizados en estudios de laboratorio, los laberintos en Y también son funcionalmente compatibles con varios entornos de campo para estudiar animales salvajes en entornos relativamente remotos. Los investigadores han examinado los comportamientos de los vertebrados salvajes utilizando laberintos en Y en una amplia variedad de taxones en aplicaciones de campo igualmente diversas (por ejemplo, lampreas1;peces cíclidos2;ranas venenosas3; lagartos lacertidos4; serpientes de liga5).
Muchos investigadores se centran en cómo y en qué grado las señales químicas impulsan los comportamientos de los animales en la ecología reproductiva, espacial y de forrajeo6. Una variedad de estímulos químicos pueden ser probados en laberintos en Y y a escalas finas, tales como dos rastros químicos que sólo difieren ligeramente en la concentración7,o la capacidad de detección basada en el estado reproductivo de la especie objetivo8. Los rastros químicos —el principal estímulo utilizado en las pruebas del laberinto en Y— pueden ser creados naturalmente por conespecíficos o colocados específicamente en el medio ambiente por un investigador utilizando una fuente química definida1,5. Los estímulos también se pueden probar en combinaciones únicas para determinar la influencia multimodal de las señales, como los contextos cambiantes de la presentación de las señales (rastros en el aire frente a los sustratos9;señales visuales más químicas10). Aunque hay muchos otros métodos para evaluar las respuestas quimiosensoriales en reptiles (ver sección de discusión), los laberintos en Y permiten evaluar los comportamientos de búsqueda y a múltiples escalas temporales y espaciales, lo que puede conducir a mayores niveles de inferencia conductual.
Los reptiles han sido ampliamente probados por su dependencia de señales químicas en ecología reproductiva y forrajeo, y los investigadores a menudo emplean laberintos en Y en estos estudios11,12. La ecología química de los reptiles continúa siendo descifrada por estudios que emplean laberintos en Y para abordar una variedad de preguntas evolutivas y de comportamiento que son valiosas para los administradores de vida silvestre. Por ejemplo, pruebas recientes con especies invasoras de serpientes y lagartos han revelado que las señales químicas por sí solas pueden influir en la elección y la asignación de tiempo dentro del nuevo entorno de un laberinto en Y13,14,15.
El uso de grandes laberintos en Y para animales focales de tamaño moderado (por ejemplo, reptiles de cuerpo grande) generalmente se restringe a entornos de laboratorio donde los animales focales se pueden alojar fácilmente a largo plazo, los factores experimentales (por ejemplo, el clima, la luz, los estímulos externos) se pueden controlar y el acceso a la infraestructura (por ejemplo, energía, agua corriente) es ilimitado. Los estudios sobre animales salvajes, sin embargo, a menudo se restringen a lugares específicos por varias razones (por ejemplo, logística, permisos). Como resultado, surgen desafíos que deben abordarse a través de la resolución creativa de problemas y ajustes metodológicos para mantener resultados consistentes y comparables.
Aquí, se han descrito dos configuraciones experimentales utilizando laberintos en Y y herramientas de monitoreo remoto para evaluar la ecología química reproductiva de reptiles escamosos invasores (es decir, serpientes y lagartos) en diferentes escenarios de campo: lagartos tegu blancos y negros argentinos cautivos capturados en libertad(Salvator merianae)en Gainesville, FL, y pitones birmanos capturados en la naturaleza(Python bivittatus)en el Parque Nacional Everglades, FL. Como lo implica su nombre, el aparato del laberinto en Y crea un ambiente experimental en el que un animal entra en un pasadizo principal (la base de la Y; "base") que luego conduce a dos pasadizos divergentes (los brazos de la Y; "armas"). En estos experimentos, se utilizan dos tipos de animales para un solo ensayo: animales que ponen olores (proporcionan el aroma de estímulo en un área restringida del laberinto) y animales focales (se recopilan datos sobre este animal a medida que explora el rastro de olores).
Como un aparato experimental en estudios quimioecológicos, cualquier laberinto en Y debe ser construido de una manera que permita la fácil eliminación del animal en su interior y puede ser desmontado para una limpieza a fondo y restablecer. También se discuten las limitaciones inherentes a estos diferentes entornos de prueba (por ejemplo, animales diurnos frente a animales nocturnos, diferencias de infraestructura) que provocaron ajustes metodológicos. Aunque el enfoque estaba en los lagartos tegu y las pitones birmanas, estos diseños se pueden aplicar a una amplia gama de especies de reptiles. En esta investigación sobre reptiles invasores, los laberintos en Y benefician la tasa y la escala de inferencia porque permiten la recopilación rápida de datos para informar los objetivos de gestión que cambian al ritmo de la amenaza de invasión planteada por una especie determinada. En particular, el estudio de la quimioecología de las especies invasoras es fundamental para el desarrollo de herramientas eficaces de control químico.
La discriminación es la observación clave de las pruebas empíricas que utilizan laberintos en Y donde un animal focal elige entre dos estímulos y se evalúa ese proceso de toma de decisiones. También se puede anotar una franja de comportamientos en ensayos de laberinto en Y durante el ensayo en sí (en vivo) o después del ensayo (video) para expandir el poder inferencial. La complejidad de los objetivos a priori de un estudio determinado dicta si la observación en vivo o las grabaciones archivadas se adaptan mejor al diseño. Aquí, los métodos del laberinto en Y se han descrito en detalle para abordar preguntas quimioecológicas para informar futuros estudios de investigadores interesados en preguntas similares sobre el comportamiento de los reptiles, especialmente en ecología química.

<table><tbody><tr><td>Abrazadera de esquina de acero galvanizado de 1"</td><td>Everbilt, The Home Depot</td><td>13619</td><td>Ver Archivo Suplementario 1, Paso 2.1 "Abrazadera de esquina de acero de 90 grados y 2.5 cm"</td></tr><tr><td>121.92cm de ancho x 304.8cm&nbsp; L x 1.27cm H polipropileno blanco Hoja UHMW de alta temperatura de rango extendido</td><td>TIVAR</td><td>UHMNV SH</td><td>Ver "2.1. Componentes del laberinto en Y y justificación de los cambios en el diseño del USDA" (paso 2.1.1. "polipropileno blanco")</td></tr><tr><td>182,88 cm de largo x 81,28 cm de ancho x 0,64 cm de espesor Lámina de plexiglás acrílico transparente</td><td></td><td>32032550912090</td><td>Véase "2.1. Componentes del laberinto en Y y justificación de los cambios en el diseño del USDA" (paso 2.1.1.6. "Piezas acrílicas")</td></tr><tr><td>2,54 cm de ancho x 2,54 cm de alto x 243,84 cm de largo Acería de ángulo sólido de aluminio con acabado laminado</td><td></td><td>11354</td><td>Ver "2.1. Componentes del laberinto en Y y justificación de los cambios en el diseño del USDA " (paso 2.1.1.1. "soporte angular de aluminio")</td></tr><tr><td>Carrete de 4,5 kg de varillas redondas de soldadura de polipropileno de 5 mm</td><td>HotAirTools</td><td>AS-PP5N10</td><td>Ver "2.1. Componentes del laberinto en Y y justificación de los cambios en el diseño del USDA" (paso 2.1.1. "soldadura térmica")</td></tr><tr><td>5 mm Remaches de aluminio lisos</td><td>Arrow</td><td>RLA3/16IP</td><td>Ver "2.1. Componentes del laberinto en Y y justificación de los cambios en el diseño del USDA" (paso 2.1.1.1. "remache")</td></tr><tr><td>Ángulo de aluminio, 1,9 cm</td><td>Everbilt, The Home Depot</td><td>802527</td><td>Ver Archivo Suplementario 1, Paso 1.2 "Ángulo de aluminio (1,9 cm x 1,9 cm x 0,16 cm de grosor)"</td></tr><tr><td>Ángulo de aluminio, 2,5 cm</td><td>Everbilt, The Home Depot</td><td>800057</td><td>Ver Archivo Suplementario 1, Escalones 1.2 y 2.2.2" ángulo de aluminio (2.5 cm x 2.5 cm x 0.16 cm de grosor)"</td></tr><tr><td>Ángulo de aluminio, 3.2 cm</td><td>Everbilt, The Home Depot</td><td>800037</td><td>Ver Archivo Suplementario 1, Paso 1.2 "Ángulo de aluminio (3.2 cm x 3.2 cm x 0.16 cm de grosor)"</td></tr><tr><td>Barra plana de aluminio de 1" x 1/8" de espesor</td><td>Everbilt, The Home Depot</td><td>801927</td><td>Ver Archivo Suplementario 1, Paso 3.2.1 "correa de aluminio"</td></tr><tr><td>Cámara de 2.0 MP</td> de <td>Avigilon Avigilon, una empresa de soluciones de Motorola</td><td>2.0C-H4SL-BO1-IR</td><td>Consulte "1.5 Configuración de la cámara y adquisición de vídeo" (paso 1.5.1 "Avigilon 2.0 MP")</td></tr><tr><td>NVR de Avigilon</td><td>Avigilon, una empresa de soluciones de Motorola</td><td>HD-NVR3-VAL-6TB-NA</td><td>Consulte "1.5 Configuración de la cámara y adquisición de vídeo" (paso 1.5.3 "NVR")</td></tr><tr><td>Lámina acrílica transparente (5,6 mm de grosor)</td><td>United States Plastic Corp.</td><td>44363</td><td>Ver Archivo Suplementario 1, Paso 1.3 "Hoja de acrílico transparente" y Paso 3.2.1 "Puerta de acrílico transparente"</td></tr><tr><td>Boquilla de soldadura de filete 3/16" x 15/32" / 4.5 x 12 mm</td><td>TRIAC</td><td>107.139</td><td>Ver "2.1. Componentes del laberinto en Y y justificación de los cambios en el diseño del USDA" (paso 2.1.1. "soldadura por calor")</td></tr><tr><td>Carpeta de archivos colgantes</td><td>Sterilite</td><td>18689004</td><td>Véase "2.1. Componentes del laberinto en Y y justificación de los cambios en el diseño del USDA" (paso 2.1.2.1. "Cajas")</td></tr><tr><td>HardiePanel HZ10</td><td>James Hardie Building Products</td><td>9000525</td><td>Ver Archivo Suplementario 1, Paso 1.1 "revestimiento de fibrocemento"</td></tr><tr><td>Pistola de soldadura por calor</td><td>TRIAC</td><td>141.227</td><td>Ver "2.1. Componentes del laberinto en Y y justificación de los cambios en el diseño del USDA" (paso 2.1.1. "soldadura por calor")</td></tr><tr><td>Rollo de papel de carnicero kraft, 24"</td> <td>Bryco Goods</td><td>24 pulgadas x 175 pies</td><td>Ver "1.2 Protocolo para ejecutar tegus que ponen aroma" (paso 1.2.1.2 "papel de carnicero")Rollo de</td></tr> <tr><td>papel de carnicero kraft, 46 cm de ancho</td><td>Bryco Goods</td><td>BGKW2100</td><td>Véase "2.3. Protocolo para ejecutar pitones que ponen aroma" (paso 2.3.4. "papel aromatizante")</td></tr><tr><td>Micro-90 Solución de limpieza concentrada&nbsp;</td><td>International Products Corporation</td><td>M-9050-12</td><td>Ver "1.4 Desglose y limpieza" (paso 1.4.4 "jabón de laboratorio")</td></tr><tr><td>MKV ToolNix - Herramientas Matroska para linux/Unix y Windows</td><td>Moritz Bunkus</td><td>v.48.0.0</td><td>Ver "2.2. Configuración de la cámara y adquisición de vídeo" (paso 2.2.4.2. "software de procesamiento de vídeo")</td></tr><tr><td>Cámara de red</td><td>Axis Communications</td><td>M3104-LVE</td><td>Ver "2.2. Configuración de la cámara y adquisición de vídeo" (paso 2.2.1. "Cámara del proyecto")</td></tr><tr><td>Palight ProjectPVC 1/4"</td><td>Palram</td><td>159841</td><td>Véase "2.1. Componentes del laberinto en Y y justificación de los cambios en el diseño del USDA" (paso 2.1.2.3. "placa frontal")</td></tr><tr><td>Proyecto PalightPVC 1/8"</td><td>Palram</td><td>156249</td><td>Véase "2.1. Componentes del laberinto en Y y justificación de los cambios en el diseño del USDA" (paso 2.1.2.1. "puerta")</td></tr><tr><td>Parabrisas de privacidad (verde)</td><td>MacGregor</td><td>Tamaño a medida</td><td>Ver Archivo Suplementario 1, Paso 4.2 "tela de sombra verde de alta resistencia"</td></tr><tr><td>Guante protector, brazo de dedo</td><td>completoOR Mano</td><td>HS1010-RGXL</td><td>Ver "2.3. Protocolo para ejecutar pitones que ponen aroma" (paso 2.3.11.2. NOTA: "guante resistente a pinchazos")</td></tr><tr><td>REScue Desinfectante</td><td>Virox Animal Health</td><td>44176</td><td>Ver "1.5. Avería y limpieza" (paso 1.5.4. NOTA "solución de saneamiento")Molduras</td></tr> <tr><td>de PVC reversibles, 1/2" x 24"</td> <td>UFP Industries, productos Veranda</td><td>H120XWS17</td><td>Consulte el Archivo Complementario 1, Paso 2.1 "Partición de tableros de PVC" y el paso 3.2.1 "Tableros de molduras de PVC más delgados"</td></tr><tr><td>S4S / Veranda HP TRIM</td><td>UFP Industries, Productos de Veranda</td><td>H190OWS4</td><td>Consulte el Archivo Complementario 1, Pasos 1.2, 2.2.2 y 2.2.3 "Tablero de PVC"</td></tr><tr><td>S4S / Veranda HP TRIM (1" x 8" Nominal)</td><td>UFP Industries, productos Veranda</td><td>827000005</td><td>Ver Archivo Suplementario 1, Pasos 3.2.1 "Tablero de moldura de PVC"</td></tr><tr><td>ScotchBlue 24 in. Pintor pregrabado' s Plástico</td><td>3M</td><td>PTD2093EL-24-S</td><td>Ver "1.2 Protocolo para la ejecución de tegus que ponen aromas" (paso 1.2.1.3 "láminas de plástico")</td></tr><tr><td>Caja de mano Sterilite 114 L</td><td>Sterilite Company</td><td>1919, Acero</td><td>Ver Archivo Complementario 1, Paso 3.2 "caja de brazo"</td></tr><tr><td>Sterilite 189 L caja de mano</td><td>Sterilite Company</td><td>1849, Titanio</td><td>Ver Archivo Complementario 1, Paso 3.2 "Caja base"</td></tr><tr><td>Super Max Canopy</td><td>ShelterLogic</td><td>25773</td><td>Ver Archivo Complementario 1, Paso 4.3 "Toldo blanco</td></tr><tr><td>"VLC Media Player&nbsp;</td><td>VideoLAN</td><td>v.3.0.11</td><td>Véase "2.2. Configuración de la cámara y adquisición de vídeo" (paso 2.2.4.3. "programa de revisión de archivos multimedia")</td></tr><tr><td>White Pavilion Tent</td><td>King Canopy</td><td>BJ2PC</td><td>Ver Archivo de Suplicación 2 "3. Materiales y consideraciones del cerramiento" (paso 3. "carpa pabellón")</td></tr></tbody></table>

uso de laberintos en y cerrados para evaluar el comportamiento quimiosensorial en reptiles

Using Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles

Los reptiles utilizan una variedad de señales ambientales para informar e impulsar el comportamiento de los animales, como los rastros de olores químicos producidos por alimentos o conespecíficos. Descifrar el comportamiento de los vertebrados, particularmente las especies invasoras, permite el descubrimiento de señales que inducen un comportamiento exploratorio y pueden ayudar en el desarrollo de valiosas herramientas biológicas básicas y aplicadas. Sin embargo, identificar comportamientos impulsados predominantemente por señales químicas frente a otras señales ambientales competidoras puede ser un desafío. Los laberintos en Y son herramientas comunes utilizadas en la investigación del comportamiento animal que permiten la cuantificación del comportamiento quimiosensorial de los vertebrados en una amplia gama de taxones. Al reducir los estímulos externos, los laberintos en Y eliminan los factores de confusión y presentan a los animales focales una opción binaria. En nuestros estudios de laberinto en Y, un animal perfumado se restringe a un brazo del laberinto para dejar un rastro de olor y se elimina una vez que se han cumplido los parámetros de colocación de olores. Luego, dependiendo del tipo de ensayo, se permite que el animal focal entre en el laberinto o se crea un rastro de olor competitivo. El resultado es un registro de la elección y el comportamiento del animal focal mientras discrimina entre las señales químicas presentadas. Aquí, se describen dos aparatos de laberinto en Y adaptados a diferentes especies de reptiles invasores: lagartos tegu blancos y negros argentinos (Salvator merianae) y pitones birmanos (Pythonbivittatus), delineando el funcionamiento y la limpieza de estos laberintos en Y. Además, se ha resumido la variedad de datos producidos, los inconvenientes y soluciones experimentales y los marcos de análisis de datos sugeridos.

Una multitud de variables se pueden registrar y / o puntu anotar a partir de ensayos de laberinto en Y. El diseño del estudio debe estar impulsado principalmente por los resultados/entregables deseados. Además, si el estudio se basa en medidas repetidas (por ejemplo, el uso repetido de los mismos animales focales), se requieren estructuras adecuadas de prueba y análisis. Por ejemplo, como los ensayos del USDA se basaron en pruebas repetidas de tegus focal, la planificación de los ensayos experimentales fue completamente aleatoria.
Datos de elección: La mayoría de los estudios que utilizan laberintos Y informan datos de elección binaria simples y analizan los resultados con estadísticas paramétricas, como una prueba binomial. La principal limitación aquí es el tamaño de la muestra, que afecta directamente el poder de cualquier análisis estadístico. En la Figura 2,se representan una serie de umbrales estadísticos por tamaño de muestra del estudio que demuestran cuántos "éxitos" necesitarían ocurrir para que una prueba binomial dada produzca resultados estadísticamente significativos. Estos son matemáticamente derivados y, por lo tanto, generalizables a cualquier prueba de laberinto Y. Las estadísticas binomiales son fáciles de generar utilizando freeware en línea. Para calcular las probabilidades, se utilizan distribuciones de una cola si se da una justificación a priori; de lo contrario, se debe utilizar la distribución de dos colas.
La elección de un brazo a menudo está determinada por la distancia que el animal focal se mueve en un brazo dado. La forma más sencilla de establecer este umbral es estableciendo un punto de referencia dentro del laberinto. Para la mayoría de los estudios de laberinto en Y, el punto de referencia es la entrada de la caja del brazo. Debido a que los reptiles realizan toda la evaluación quimiosensorial con los órganos de detección química en la región anterior de la cabeza, la cabeza es el punto focal durante un ensayo. Por ejemplo, debido a que las pitones birmanas a menudo son más largas que todo el laberinto en sí, la elección es mejor y más eficientemente determinada por el movimiento de la cabeza más allá de un punto de referencia. Otras opciones para determinar la elección son el tiempo pasado en un brazo y el movimiento completo del animal focal en una caja. El fracaso está determinado por un animal focal que no toma una decisión dentro de un período específico.
Se pueden derivar análisis de resolución más finos de los datos de elección en el laberinto en Y. Por ejemplo, los investigadores pueden generar una puntuación de penalización de elección16. Aquí, los investigadores deben rastrear el grado en que el animal focal exploró el brazo no objetivo del laberinto. El no objetivo puede definirse como el brazo que los investigadores determinan a priori que el animal focal no elegirá en función de la hipótesis alternativa probada. El ejemplo más simple de un brazo no objetivo sería el brazo sin aroma cuando solo un brazo contiene un aroma objetivo. Ejemplos más complejos serían la elección entre dos aromas de la misma fuente, pero presentados a diferentes concentraciones7. Cuando el diseño experimental es multinivel y/o los datos pasan de binarios a incrementales, como ocurre con la penalización por elección, se debe utilizar un enfoque estadístico adecuado, como el análisis de varianza de medidas repetidas (ANOVA) u otros métodos utilizados con conjuntos de datos continuos o proporcionales.
Comportamientos: A lo largo de la duración de un experimento en el que se observan animales focales, se puede cuantificar una variedad de comportamientos individuales. Este número de variables puede determinarse a priori en función de lo que se conoce16 o post hoc tras observaciones preliminares sobre un subconjunto de datos14,15. Los objetivos del estudio y su grado de resolución determinan qué evaluaciones de comportamiento se deben hacer dentro del laberinto, si las hay (es decir, en muchos estudios, solo se cuantifican los datos de elección17). Los comportamientos se pueden evaluar en todo el laberinto, en secciones o durante períodos de tiempo específicos; por ejemplo, los comportamientos vistos sólo en la base o en la unión de los brazos pueden ser priorizado8. Las grabaciones de vídeo facilitan la puntuación de comportamiento, aunque la resolución del vídeo y su duración (factores que imponen restricciones de almacenamiento de datos) deben tenerse en cuenta antes de que comience la experimentación.
Variables temporales: Al igual que con las variables de comportamiento, muchos aspectos temporales del rendimiento animal se pueden cuantificar durante los ensayos del laberinto en Y. Por ejemplo, los investigadores pueden cronome tiempo períodos de latencia (por ejemplo, latencia para emerger de la caja8). La mayoría de las variables temporales están asociadas con la exploración del laberinto, como el tiempo de ejecución total o el tiempo pasado en cada brazo. Estas variables generalmente se analizan en un análisis multifactorial como el ANOVA multifacción.
Sesgo del observador: Con cualquier estudio que involucre el comportamiento animal, el sesgo del observador influye significativamente en la recolección de datos18. Por lo tanto, los observadores deben ser ciegos al tratamiento que se está probando. La forma más sencilla de hacerlo es codificar los archivos de vídeo numéricamente y luego ordenarlos aleatoriamente (por ejemplo, generador de números aleatorios) antes de asignarlos a los observadores. Controlar el sesgo del observador es difícil o imposible cuando la recopilación de datos en vivo es la única opción. En un entorno de campo, esto requeriría dos cooperantes: un observador ciego al tratamiento y un coordinador que establece el ensayo. Extensas revisiones resumen los efectos del sesgo del experimentador en la recolección e interpretación de datos en estudios conductuales y ecológicos18,19.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61858/61858fig02.jpg"> Figura 2. Tamaños de muestra y valores P para pruebas binomiales a partir de los resultados del laberinto Y. Cada tamaño de muestra dado representa un número determinado de ensayos en los que se prueba un olor en un brazo de la Y (brazo objetivo) mientras que el otro podría ser un control (no objetivo). El número superior por encima de cada barra es el valor P de una cola para ese número de opciones de brazo objetivo, la parte inferior es de dos colas. Los números dentro de la barra superior representan el número máximo de opciones no objetivo que siguen siendo tradicionalmente estadísticamente significativas (P &lt; 0,05). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61858/61858fig02large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más amplia de esta figura.</a>
Archivo suplementario 1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61858/ParkerCurrylowetal-JoVE-R1-supp1.docx" style="font-size: 14px;" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a> 
Archivo suplementario 2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61858/ParkerCurrylowetal-JoVE-R1-supp2.docx" style="font-size: 14px;" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>

Los laberintos en Y permiten a los investigadores determinar la relevancia de estímulos específicos que impulsan el comportamiento animal, especialmente señales químicas aisladas de una variedad de fuentes. El diseño y la planificación cuidadosos pueden producir datos sólidos (por ejemplo, discriminación, grado de exploración, comportamientos numerosos). Este aparato experimental puede proporcionar una visión poderosa de las cuestiones de comportamiento y ecológicas.

Uso de laberintos en Y cerrados para evaluar el comportamiento quimiosensorial en reptiles

Reptiles utilize a variety of environmental cues to inform and drive animal behavior such as chemical scent trails produced by food or conspecifics. ...

Este método permite la evaluación del comportamiento exploratorio en vertebrados terrestres cuando se presentan sólo con señales químicas. Es adaptable a muchas especies. Los laberintos en Y proporcionan información sobre cuestiones de comportamiento y ecológicas en vertebrados que permiten a los investigadores determinar la relevancia de estímulos específicos que impulsan el comportamiento animal.Los laberintos en Y son altamente adaptables y ampliamente útiles para evaluar el comportamiento animal, especialmente la preferencia y el comportamiento modular. Demostrando el procedimiento estará Gretchen Anderson de USGS. Comience colocando papel de aroma nuevo y limpio en el laberinto en Y que sea lo suficientemente largo como para superponerse en la unión de la Y y cubrir toda la superficie inferior.Asegure los extremos de los papeles cerca de las cajas y la unión en Y con cinta adhesiva. Instale las particiones para bloquear la mitad del brazo base. Para animales con olores grandes, coloque un objeto pesado que se pueda quitar y limpiar fácilmente detrás de la barrera como una abrazadera para evitar la falla de la barrera.A continuación, instale la barrera en la entrada del brazo opuesto. Al instalar las barreras, no rasgue el papel perfumado. Deslice la parte superior de acrílico en su lugar una sección a la vez y asegúrese de que los ángulos se encuentran completamente.Use cinta de plástico transparente para cubrir cualquier hueco. Conecte ambas cajas de brazos al laberinto conectando las placas frontales con tuercas de ala o candados y asegúrese de que las puertas estén abiertas con llave. En un momento del día biológicamente relevante para la actividad máxima de su especie de estudio, coloque la caja base que contiene el animal perfumado, manteniendo todos los movimientos lentos y constantes para minimizar el estrés para el animal y abra la puerta a la caja base que engancha la puerta en su lugar con ambos bloqueos de pernos de barril.Permanecer fuera de la vista del animal y salir de la zona. Después de tres horas, tenga en cuenta la ubicación del animal dentro del laberinto, así como las condiciones ambientales. Si el animal está en tránsito, espere hasta que entre en la caja.Si el animal está en cualquier caja, cierre y asegure la puerta de la caja, retire la caja y luego retire el animal, teniendo cuidado de evitar la deposición defensiva de olor en la caja. Si el animal está inmóvil dentro del cuerpo del laberinto, utilice señales visuales para estimular su movimiento en la caja. Si el animal permanece en su lugar, retire las cajas del brazo para que se pueda quitar la parte superior de acrílico, luego recoja el animal manualmente y transfiéralo a una bolsa.Desmontar parcialmente el laberinto para permitir la eliminación de las particiones interiores, teniendo cuidado de evitar molestar el papel de olor y luego volver a montarlo. Si se produjo la defecación, recoger y absorber tanto como sea posible con paños de microfibra limpios, pero no lavar el área. Use movimientos lentos y constantes al sostener y transportar la caja para minimizar el estrés al animal focal.Conecte la caja base a la base del laberinto en Y con tuercas de ala o candados. Asegúrese de que ambas puertas de la caja del brazo estén abiertas, luego comience la prueba focal abriendo y enganchando la puerta de la caja base usando pernos de barril. Permanecer fuera de la vista del animal y salir de la zona.Una multitud de variables se pueden registrar y puntu anotar a partir de ensayos de laberinto en Y. La mayoría de los estudios que utilizan laberintos Y informan datos de elección binaria simple y analizaron los resultados con estadísticas paramétricas, como una prueba binomial. Aquí se representan una serie de umbrales estadísticos por tamaño de muestra del estudio, lo que demuestra cuántos éxitos necesitarían ocurrir para que una prueba binomial dada produzca resultados estadísticamente significativos.Estos son matemáticamente derivados y, por lo tanto, generalizables a cualquier prueba de laberinto Y. A lo largo de la duración de un experimento en el que se observan animales focales, se puede cuantificar una variedad de comportamientos individuales. Las grabaciones de vídeo facilitan la puntuación conductual.Los aspectos temporales del rendimiento animal también se pueden cuantificar durante los ensayos del laberinto en Y. Con cualquier estudio que involucre el comportamiento animal, el sesgo del observador influye significativamente en la recopilación de datos. Por lo tanto, los observadores deben ser ciegos al tratamiento que se está probando.La forma más sencilla de hacerlo es codificar los archivos de vídeo numéricamente y, a continuación, ordenarlos aleatoriamente antes de asignarlos a los observadores. Cualquier aparato experimental en estudios quimioecológicos como los laberintos en Y debe construirse para permitir un bajo estrés, una fácil eliminación del animal en su interior y debe ser fácil de desmontar para una limpieza y restablecimiento exhaustivos. Los estímulos se pueden probar en combinaciones únicas para determinar la influencia multimodal de las señales, como los contextos cambiantes de la presentación de señales.Por ejemplo, se pueden presentar señales visuales y químicas. Aunque los laberintos en Y se han utilizado durante aproximadamente 100 años para probar el comportamiento de los reptiles, este enfoque mejora la capacidad de trabajar con especies grandes e invasoras, así como de capturar datos de video de forma remota.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Behavior

Comportamiento

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C. elegans Ensayo de quimiotaxis: un método para probar la quimiosensación en gusanos

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Vertical T-laberinto Choice Ensayo para la respuesta a los olores artrópodos

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