Name: Un sistema interactivo en tiempo real para estudiar el comportamiento de persecución confrontacional en roedores (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-05-16T14:20:00.000+00:00
Duration: 6 min 25 s
Description: Aprende a estudiar el comportamiento de persecución depredadora en ratones mediante un sistema de cebo robótico controlado. Este protocolo estandarizado facilita la investigación de los mecanismos neuronales subyacentes a la dinámica depredador-presa.

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<ol><li>Gregr, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cascading+social-ecological+costs+and+benefits+triggered+by+a+recovering+keystone+predator%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Cascading social-ecological costs and benefits triggered by a recovering keystone predator.</a> Science. 368 (6496), 1243-1247 (2020).</li>
<li>Brown, J. S., Vincent, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organization+of+predator-prey+communities+as+an+evolutionary+game%5BTitle%5D)+AND+%22Evolution%22%5BJournal%5D)">Organization of predator-prey communities as an evolutionary game.</a> Evolution. 46 (5), 1269-1283 (1992).</li>
<li>Zhao, Z. -D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zona+incerta+gabaergic+neurons+integrate+prey-related+sensory+signals+and+induce+an+appetitive+drive+to+promote+hunting%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Zona incerta gabaergic neurons integrate prey-related sensory signals and induce an appetitive drive to promote hunting.</a> Nat Neurosci. 22 (6), 921-932 (2019).</li>
<li>Hoy, J. L., Yavorska, I., Wehr, M., Niell, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vision+drives+accurate+approach+behavior+during+prey+capture+in+laboratory+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Vision drives accurate approach behavior during prey capture in laboratory mice.</a> Curr Biol. 26 (22), 3046-3052 (2016).</li>
<li>Holmgren, C. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+pursuit+behavior+in+mice+maintains+the+pursued+prey+on+the+retinal+region+with+least+optic+flow%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Visual pursuit behavior in mice maintains the pursued prey on the retinal region with least optic flow.</a> eLife. 10, e70838(2021).</li>
<li>Johnson, K. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell-type-specific+binocular+vision+guides+predation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Cell-type-specific binocular vision guides predation in mice.</a> Neuron. 109 (9), 1527-1539.e4 (2021).</li>
<li>Nahin, P. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNahin%2C+PJ+%22Chases+and+Escapes%3A+The+Mathematics+of+Pursuit+and+Evasion%22">Chases and Escapes: The Mathematics of Pursuit and Evasion</a>. , Princeton University Press. (2007).</li>
<li>Mcghee, K. E., Pintor, L. M., Bell, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reciprocal+behavioral+plasticity+and+behavioral+types+during+predator-prey+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Am+Nat%22%5BJournal%5D)">Reciprocal behavioral plasticity and behavioral types during predator-prey interactions.</a> Am Nat. 182 (6), 704-717 (2013).</li>
<li>Belyaev, R. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((scavenging%3A+Functional+analysis+of+vertebral+mobility+and+backbone+properties+in+carnivorans%5BTitle%5D)+AND+%22J+Anat%22%5BJournal%5D)">scavenging: Functional analysis of vertebral mobility and backbone properties in carnivorans.</a> J Anat. 244 (2), 205-231 (2024).</li>
<li>Weihs, D., Webb, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimal+avoidance+and+evasion+tactics+in+predator-prey+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Theor+Biol%22%5BJournal%5D)">Optimal avoidance and evasion tactics in predator-prey interactions.</a> J Theor Biol. 106 (2), 189-206 (1984).</li>
<li>Peterson, A. N., Soto, A. P., Mchenry, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pursuit+and+evasion+strategies+in+the+predator-prey+interactions+of+fishes%5BTitle%5D)+AND+%22Integr+Comp+Biol%22%5BJournal%5D)">Pursuit and evasion strategies in the predator-prey interactions of fishes.</a> Integr Comp Biol. 61 (2), 668-680 (2021).</li>
<li>Galvin, L., Mirza Agha, B., Saleh, M., Mohajerani, M. H., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+to+cricket+hunt+by+the+laboratory+mouse+%28mus+musculus%29%3A+Skilled+movements+of+the+hands+and+mouth+in+cricket+capture+and+consumption%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Learning to cricket hunt by the laboratory mouse (mus musculus): Skilled movements of the hands and mouth in cricket capture and consumption.</a> Behav Brain Res. 412, 113404(2021).</li>
<li>Timberlake, W., Washburne, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feeding+ecology+and+laboratory+predatory+behavior+toward+live+and+artificial+moving+prey+in+seven+rodent+species%5BTitle%5D)+AND+%22Anim+Learn+Behav%22%5BJournal%5D)">Feeding ecology and laboratory predatory behavior toward live and artificial moving prey in seven rodent species.</a> Anim Learn Behav. 17 (1), 2-11 (1989).</li>
<li>Sunami, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+escape+system%3A+Identifying+prey%27s+kinematic+and+behavioral+features+critical+for+predator+evasion%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">Automated escape system: Identifying prey's kinematic and behavioral features critical for predator evasion.</a> J Exp Biol. 227 (10), jeb246772(2024).</li>
<li>Szopa-Comley, A. W., Ioannou, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responsive+robotic+prey+reveal+how+predators+adapt+to+predictability+in+escape+tactics%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Responsive robotic prey reveal how predators adapt to predictability in escape tactics.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 119 (23), e2117858119(2022).</li>
<li>Krause, J., Winfield, A. F. T., Deneubourg, J. -L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactive+robots+in+experimental+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Ecol+Evol%22%5BJournal%5D)">Interactive robots in experimental biology.</a> Trends Ecol Evol. 26 (7), 369-375 (2011).</li>
<li>Swain, D. T., Couzin, I. D., Leonard, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+feedback-controlled+robotic+fish+for+behavioral+experiments+with+fish+schools%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+IEEE%22%5BJournal%5D)">Real-time feedback-controlled robotic fish for behavioral experiments with fish schools.</a> Proceedings of the IEEE. 100 (1), 150-163 (2012).</li>
<li>Eyal, R., Shein-Idelson, M. Preytouch: An automated system for prey capture experiments using a touch screen. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEyal%2C+R+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2024).</li>
<li>Ioannou, C. C., Rocque, F., Herbert-Read, J. E., Duffield, C., Firth, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Predators+attacking+virtual+prey+reveal+the+costs+and+benefits+of+leadership%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Predators attacking virtual prey reveal the costs and benefits of leadership.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 116 (18), 8925-8930 (2019).</li>
<li>Farhan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+OpenCV-based+approach+for+automated+cardiac+rhythm+measurement+in+zebrafish+from+video+datasets%5BTitle%5D)+AND+%22Biomolecules%22%5BJournal%5D)">An OpenCV-based approach for automated cardiac rhythm measurement in zebrafish from video datasets.</a> Biomolecules. 11 (10), 1476(2021).</li>
<li>Hein, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+algorithmic+approach+to+natural+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">An algorithmic approach to natural behavior.</a> Curr Biol. 30 (11), R663-R675 (2020).</li>
<li>Kiuchi, K., Shidara, H., Iwatani, Y., Ogawa, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+state+changes+escape+behavior+of+crickets%5BTitle%5D)+AND+%22iScience%22%5BJournal%5D)">Motor state changes escape behavior of crickets.</a> iScience. 26 (8), 107345(2023).</li>
<li>Wilson-Aggarwal, J. K., Troscianko, J. T., Stevens, M., Spottiswoode, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Escape+distance+in+ground-nesting+birds+differs+with+individual+level+of+camouflage%5BTitle%5D)+AND+%22Am+Nat%22%5BJournal%5D)">Escape distance in ground-nesting birds differs with individual level of camouflage.</a> Am Nat. 188 (2), 231-239 (2016).</li>
<li>Mathis, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deeplabcut%3A+Markerless+pose+estimation+of+user-defined+body+parts+with+deep+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Deeplabcut: Markerless pose estimation of user-defined body parts with deep learning.</a> Nat Neurosci. 21 (9), 1281-1289 (2018).</li>
<li>Kane, G. A., Lopes, G., Saunders, J. L., Mathis, A., Mathis, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time%2C+low-latency+closed-loop+feedback+using+markerless+posture+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Real-time, low-latency closed-loop feedback using markerless posture tracking.</a> eLife. 9, e61909(2020).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Cilindro acrílico</td><td>SENTAI</td><td>PMMA</td><td>Diámetro 800 mm Altura 300 mm Espesor 8 mm</td></tr><tr><td>Mesa antivibración</td><td>VEOO</td> Hecho <td>a medida</td><td>Longitud 1500 mm Ancho 1500 mm Altura 750 mm</td></tr><tr><td>Cámara</td><td>JIERUIWEITONG</td><td>HF868SS</td><td>Tamaño de píxel 3 &micro; m &agudo; 3 &micro; m 480P: 120 fps</td></tr><tr><td>Marco de soporte de cámara</td><td>RUITU</td><td></td><td>Ancho máximo hecho a medida 3300 mm Altura máxima 2600 mm</td></tr><tr><td>Placa de circuito</td><td>WXRKDZ</td> Hecho <td>a medida</td><td>Longitud 60 mm Ancho 40 mm Espaciado de agujeros 2.54 mm</td></tr><tr><td>Computadora</td><td>DELL</td><td>Precision 5820 Tower</td><td>Inter(R) Xeon(R) W-2155 CPU NVIDIA GeForce RTX 2080Ti</td></tr><tr><td>Línea</td> <td>DuPontTELESKY</td> Pellets de comida de <td>30 cm</td><td>a medida</td></tr><tr><td></td><td>Bio-serve</td><td>F07595</td><td>20 mg</td></tr><tr><td>Marco de soporte de plataforma</td><td>HENGDONG</td><td>OB3030</td><td>Longitud 1600 mm Altura 900 mm Ancho 800 mm</td></tr><tr><td>Fuente de alimentación regulada</td><td>ZHAOXIN</td><td>PS-3005D</td><td>Voltaje de salida: 0-30 V Corriente de salida: 0-3 A</td></tr><tr><td>Bloque magnético redondo</td><td>YPE</td><td>YPE-230213-5</td><td>Diámetro 40 mm Espesor 10 mm</td></tr><tr><td>Controlador de servomotor</td><td>FEREME</td><td>FCS860P</td><td>0.1 kw-5.5 kw SVPWM 220 VAC+10% ~-15% RS-485</td></tr><tr><td>Carril deslizante</td><td>JUXIANG</td><td>JX45</td><td>Longitud 1000 mm Ancho 1000 mm</td></tr><tr><td>Placa acrílica cuadrada</td><td>SENTAI</td><td>PMMA</td><td>Longitud 800 mm Ancho 800 mm Espesor 10 mm</td></tr><tr><td>Cuadrado Bloque magnético</td><td>RUITONG</td><td>N35</td><td>Longitud 100 mm Ancho 50 mm Espesor 20 mm</td></tr><tr><td>Stm32</td><td>Transistor de reloj ZHENGDIANYUANZI</td><td>F103</td><td>STM32F103ZET6 72 MHz</td></tr><tr><td></td><td>Semtech</td><td>C118536</td><td>2N2222A, NPN</td></tr></tbody></table>

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

A Real-Time Interactive System for Studying Confrontational Pursuit Behavior in Rodents

Para escapar de un depredador, la presa a menudo emplea estrategias de escape flexibles y variables, como cambiar las velocidades de escape o huir en direcciones impredecibles 21,22,23. En este estudio, el patrón de movimiento del cebo robótico se controla de manera flexible en velocidad y dirección, de modo que podemos cambiar la dirección de escape, así como la velocidad del cebo robótico para simular la tarea de depredación e...

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

Predatory pursuit behavior involves a series of important physiological processes, such as locomotion, learning, and decision-making that are critical to ...

a-real-time-interactive-system-for-studying-confrontational-pursuit

Research

Investigación

JoVE Journal

Behavior

Comportamiento

En este informe, presentamos un sistema totalmente automatizado y altamente versátil capaz de probar simultáneamente múltiples comportamientos cognitivos y el registro de las actividades neuronales de los roedores.

Un sistema totalmente automatizado y altamente versátil para las pruebas múltiples funciones cognitivas y el registro de las actividades neuronales en los roedores

Juega combates en la rata implica ataque y la defensa de la nuca del cuello, que si entra en contacto, se acarició suavemente con el hocico. Debido a que los movimientos de un animal son contrarrestados por las acciones de su socio, la lucha contra el juego es una interacción compleja y dinámica. Esta complejidad dinámica plantea problemas metodológicos acerca de lo de marcar para los estudios experimentales. Se presenta un esquema de puntuación que es sensible a la naturaleza correlacionada de...

Mirando en la dinámica de las interacciones sociales: Juego de medición combates en ratas

Se propone un protocolo totalmente automatizado para roedores condicionamiento operante. El protocolo se basa en el control temporal preciso de eventos conductuales para investigar el grado en que las influencias de este control de la actividad neural subyacente de integración sensoriomotora y control cognitivo experimentos.

Un sistema totalmente automatizado Protocolo acondicionado Roedor de Sensorimotor Integración y control de los experimentos cognitivos

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

Este protocolo describe un ensayo conductual, basado en la prueba del laberinto de Barnes, para estudiar cómo instintiva defensiva acciones son modificadas por el conocimiento del entorno espacial.

Un ensayo conductual para investigar el papel de la memoria espacial durante defensa instintiva en ratones

Este artículo presenta un aparato automatizado de T-laberinto que hemos inventado, y un protocolo basado en este aparato para el análisis basado en el retraso de la toma de decisiones y decisiones basadas en el esfuerzo en roedores de movimiento libres.

Un T-laberinto automatizado basado en aparato y protocolo para el análisis de decisiones basado en el retraso y el esfuerzo en roedores en movimiento gratis

Este modelo de conflicto se utiliza para medir el deterioro del control inhibitorio después de exposición a drogas adictivas, u otros factores que influyen en control inhibitorio. Un estímulo sexual y un obstáculo aversivo se presentan simultáneamente, así las ratas macho tienen que vencer el obstáculo para acercarse a la recompensa sexual.

Un modelo de conflicto de comportamiento de búsqueda de recompensa en las ratas macho

Aquí se describe un novedoso sistema experimental automatizado que ofrece una alternativa a la prueba de tres cámaras y también resuelve varias advertencias. Este sistema proporciona múltiples parámetros de comportamiento que permiten un análisis riguroso de la dinámica conductual de pequeños roedores durante las pruebas de preferencia social y preferencia de novedad social.

Un sistema para el seguimiento de la dinámica del comportamiento de las preferencias sociales en pequeños roedores

Este protocolo describe cómo construir una cámara de video pequeña y versátil, y cómo utilizar los videos obtenidos de ella para entrenar una red neuronal para rastrear la posición de un animal dentro de las cámaras de acondicionamiento de operandos. Este es un valioso complemento a los análisis estándar de los registros de datos obtenidos de las pruebas de acondicionamiento de operandos.

Seguimiento de ratas en cámaras de acondicionamiento de operantes utilizando una cámara de vídeo casera versátil y DeepLabCut

El presente protocolo describe el desarrollo de una caja de herramientas de tiempo de reacción en serie de 5 opciones de código abierto para modelos animales de roedores, utilizando Arduino y hardware relacionado y una caja de herramientas versátil de Matlab, que incluye un script opcional para el entrenamiento conductual automatizado. Los scripts son personalizables y facilitan la implementación de diferentes diseños de prueba y prueba.

Una caja de herramientas de tareas de tiempo de reacción en serie de 5 opciones de código abierto y totalmente personalizable para el entrenamiento conductual automatizado de roedores

Para estudiar las conductas de vuelo en un contexto de miedo, introducimos un protocolo modificado de condicionamiento del miedo. Este protocolo garantiza que los ratones exhiban consistentemente comportamientos de vuelo durante la presentación de la señal en el condicionamiento del miedo.

Condicionamiento del miedo modificado para inducir comportamientos de vuelo en ratones

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