Imagerie thermique pour l'étude de stress non-invasive chez les oiseaux illimités

L’objectif global de la méthode suivante est d’évaluer si un animal vivant en liberté réagit à un facteur de stress aigu immédiat à l’aide de l’imagerie thermique sans avoir à manipuler l’animal. Ceci est réalisé en attirant un oiseau sauvage devant une caméra thermique. Dans un deuxième temps, l’oiseau entre de son propre chef dans une mangeoire en boîte, où la température de base de la peau autour de l’œil de l’oiseau est enregistrée par une vidéo thermique.

Ensuite, la mangeoire est fermée derrière l’oiseau, ce qui agit comme un facteur de stress, et la température de la peau autour de l’œil de l’oiseau est à nouveau enregistrée. En fin de compte, les changements de température de la peau entre la ligne de base et la boîte d’alimentation peuvent être comparés pour déterminer si l’animal présente une réponse de stress au facteur de stress externe. Les principaux avantages de cette technique par rapport aux méthodes existantes comme la mesure des hormones de stress, sont qu’elle est non invasive, qu’elle peut être réalisée chez des animaux non attachés et qu’elle peut même démontrer la dynamique de la réponse physiologique au stress.

Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans les domaines de l’écologie, de la conservation, de la biologie et du bien-être animal, telles que le stress subi par les animaux. Commencez par créer une configuration de tournage où les oiseaux sont encouragés à se positionner devant la caméra. L’oiseau entre dans l’installation par un trou dans l’une des parois d’extrémité et a accès à la nourriture près de la paroi d’extrémité opposée.

Pour habituer les oiseaux à l’installation, fournissez une nourriture appropriée à la mangeoire pendant plusieurs semaines avant l’enregistrement. Pendant cette période, placez un trépied factice devant la mangeoire pour permettre aux oiseaux de s’habituer également à l’appareil photo. Le jour de l’enregistrement, remplissez un récipient transparent portant un petit trou au centre du haut avec la même nourriture que celle qui se trouvait dans la mangeoire.

Placez ensuite le récipient dans le chargeur de boîte et fixez la sonde de température avec un petit carré de ruban isolant noir d’émissivité connue à l’un des coins de la boîte afin qu’elle apparaisse dans toutes les images enregistrées. Ensuite, fixez à l’ordinateur portable un thermocouple connecté à un enregistreur de température pour enregistrer la température de la bande noire avec une résolution de 0,1 degré Celsius toutes les secondes. Placez ensuite la caméra thermique à 50 centimètres du centre de la boîte d’alimentation et connectez la caméra à l’ordinateur portable.

Réglez l’appareil photo pour qu’il enregistre les images à une vitesse moyenne de 7,5 images par seconde avec un horodatage et pour qu’il enregistre les images sur le disque dur de l’ordinateur. Fixez ensuite une ligne de pêche à la porte rotative de l’installation et faites rouler l’installation à environ 20 mètres de l’endroit où l’expérimentateur sera caché à la vue des oiseaux, mais avec l’installation toujours en vue. Une fois qu’un oiseau entre dans la boîte d’alimentation, laissez-le tranquille dans la boîte pendant environ cinq secondes.

Tirez ensuite sur la ligne de pêche pour fermer la boîte d’alimentation, en veillant à ce que l’oiseau soit toujours à l’extrémité de la boîte afin de minimiser le risque de blessure pour l’oiseau dès que la boîte d’alimentation est fermée. Approchez-vous de la configuration et restez immobile derrière la caméra pendant environ trois minutes. Ensuite, récupérez l’oiseau de la boîte et laissez-le partir.

Pour extraire la température maximale de la région de l’œil de chaque image, ouvrez le logiciel d’analyse d’imagerie thermique et double-cliquez sur la vidéo qui vous intéresse. Ensuite, ajoutez un nouveau tracé pour le maximum de l’image, et faites un clic droit sur le tracé qui exporte la température et le temps de la région I de l’image vers un fichier CSV. Supprimez toutes les lignes des cadres où la région I de l’oiseau n’était pas visible dans le fichier CSV.

Répétez l’opération pour les points avec des valeurs faibles en dehors de la plage normale de la température corporelle de l’oiseau. Ces données permettront d’identifier manuellement les pics de température supérieurs à 0,2 degré Celsius entre deux relevés successifs au cours desquels la membrane naufilante a été tirée sur l’œil. Pour mesurer la température ambiante.

Téléchargez les données de temps et de température de l’enregistreur à partir de l’enregistreur de température et exportez-les dans une feuille de calcul. Ensuite, dans le logiciel d’analyse d’images thermiques, dessinez un carré sur le ruban isolant noir recouvrant la sonde de l’enregistreur de température Faites un clic droit sur le carré et sélectionnez Ajouter un nouveau tracé pour obtenir la température moyenne du carré. Cliquez avec le bouton droit de la souris sur le graphique pour exporter les données sous forme de fichier CSV.

Chargez les trois fichiers CSV. Température maximale de la région I de la vidéo thermique, isolation noire, température de la bande de la vidéo thermique et température de l’air de l’enregistreur de température dans R.Fusionnez ensuite les trois fichiers. Calculez la différence entre la température de la bande d’annulation noire de la vidéo thermique et la température de l’air de l’enregistreur de température.

Effectuez ensuite la correction des données de température oculaire non calibrées, générant une température maximale calibrée de la région oculaire pour chaque image. Ensuite, ajoutez une valeur de 0,2 à la température de chaque région de l’œil pour corriger l’effet de la prise des images à travers un maillage. Ensuite, à l’aide de l’algorithme de recherche de pics pour extraire les points les plus élevés et les plus précis des données, effectuez automatiquement un filtrage automatique pour supprimer les valeurs de température basse de la région oculaire les moins précises.

Normaliser le moment de la réponse de la température oculaire entre les individus en soustrayant la durée de la période de référence en secondes, de sorte que zéro seconde est le point de fermeture du piège. Ensuite, la durée de chaque série chronologique individuelle a été normalisée à partir des températures maximales de la région oculaire enregistrées avant la fermeture de la boîte. Sélectionnez la valeur la plus élevée qui constituera la température de référence de la région oculaire de l’oiseau non perturbé.

Ensuite, les données de température normalisées entre les individus en soustrayant la température de référence, la température la plus élevée mesurée pendant la période précédant la fermeture de la trappe, des températures absolues à l’aide de l’interpolation linéaire. Comblez les espaces laissés par les séquences où aucun pic n’a été extrait et où la région de l’œil n’était pas visible, ce qui permet d’obtenir une valeur de température unique par seconde pour chaque individu. Enfin, utilisez les commandes R existantes pour tracer les écarts de la température maximale de la région oculaire par rapport à la température de base de la région oculaire de tous les individus après la fermeture du piège, ainsi que des intervalles de confiance à 95 %.

La peau exposée autour de l’œil d’un œil d’enes présente une couleur jaune sur l’image thermique, indiquant la température corporelle la plus élevée. Les couleurs orange, rouge, violette et bleue observées sur le reste de la zone du corps signifient des degrés progressifs de températures plus froides dans les tests menés le 22 : des clips vidéo thermiques de mésanges bleues libres non perturbées arrivant et se nourrissant dans la configuration de la mangeoire, comme il vient d’être démontré que des corrélations de R supérieures à 0,7 existent entre la température maximale de la région oculaire enregistrée pendant les cinq premières secondes. Dans cette expérience, à la fermeture de la mangeoire, la température de la région oculaire a chuté dans les 10 premières secondes pour atteindre une température minimale de la région I d’environ 1,3 degré Celsius en dessous de la température de référence.

La baisse moyenne de la température calculée pour chaque individu séparément était de 2,0 plus ou moins 0,2 degré Celsius, le point le plus bas étant atteint après 9,4 plus ou moins 2,8 secondes. Au cours des deux à trois minutes suivantes, la portée oculaire et la température ont progressivement augmenté pour revenir à la région oculaire et à la température de base sans avoir atteint la valeur de référence à la fin de l’essai. Lorsque vous essayez cette procédure, il est important de s’en souvenir.

Il ne peut être utilisé que pour déterminer si l’animal est stressé ou non. D’autres travaux seront nécessaires pour évaluer si cette méthode peut également mesurer le niveau de stress de l’animal. Notre méthode peut démontrer la réponse au stress aigu, donc aux stress immédiats, les travaux futurs de notre laboratoire vont se concentrer sur la réponse aux stress persistants et chroniques.