Utilisation Manipulation pharmacologique et de haute précision Radio Télémesure pour étudier la cognition spatiale chez les animaux en liberté

L’objectif global de cette expérience est de déterminer l’importance de la cognition spatiale dans la navigation des tortues terrestres. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés en écologie, notamment comment les animaux réagissent aux changements de leur environnement ou naviguent dans des paysages stressants, et nous donner un aperçu des processus cognitifs et neurologiques sous-jacents. Les principaux avantages de cette technique sont que les mouvements des animaux sont étudiés dans un système naturel avec une grande précision spatiale et que le comportement est manipulé à l’aide d’agents pharmacologiques bien étudiés.

Bien que cette méthode puisse donner un aperçu des bases cognitives des mouvements animaux, elle peut également être appliquée à d’autres systèmes, tels que la conservation et la neurobiologie. Pour commencer, localisez un plan d’eau cible connu pour contenir des tortues. Identifiez une zone du site où la profondeur de l’eau est suffisante pour placer des pièges.

Déployez les pièges à cerceau de manière à ce que quatre à cinq pouces restent au-dessus de l’eau afin de donner aux tortues piégées l’espace nécessaire pour faire surface et respirer. Élargissez les pièges jusqu’à leur longueur maximale. Fixez les pièges en place en toute sécurité.

Ensuite, appâtez les pièges avec des poissons morts, des foies ou des cous de poulet et une boîte de nourriture pour chats ou de légumes en conserve. Vérifiez les pièges deux fois par jour. Retirez les tortues en tenant l’animal sur les côtés, en évitant tout contact avec les griffes ou le bec, ce qui peut causer des blessures.

Placez la tortue dans un sac de détention, attaché à une balance à ressort, et notez la masse de l’animal au gramme près. Pour fixer l’émetteur, utilisez d’abord une spatule et un chiffon pour enlever la boue, les débris et les algues de la zone de fixation. Écouvillonnez cette zone avec de l’isopropanol à 70 %.

Utilisez une petite quantité d’époxy de cinq minutes pour fixer l’émetteur à la carapace de la tortue, en l’orientant pour s’assurer que l’émetteur a un contact maximal avec la carapace. Positionnez l’antenne de manière à ce qu’elle traîne derrière l’animal, parallèlement à l’axe long du corps. Enfin, couvrez l’ensemble de l’émetteur et environ un centimètre de la carapace environnante avec de l’époxy cinq minutes.

Une fois l’époxy durci, généralement pendant la nuit, remettez la tortue au point de capture. Pour préparer les stocks de médicaments, utilisez une balance analytique dans une hotte pour peser suffisamment de bromhydrate de scopolamine pour faire une solution d’un milligramme par millilitre. Ajouter la scopolamine dans un tube conique contenant le volume approprié de solution saline injectable.

Vortex jusqu’à dissolution. Ensuite, pesez suffisamment de bromure de méthyle de scopolamine pour obtenir une solution de travail d’un milligramme par millilitre. Ajoutez-le dans un tube conique contenant le volume approprié de solution saline d’injection.

Agitez la solution jusqu’à ce que toute la poudre soit dissoute. À l’aide d’un filtre à seringue de 0,22 micromètre, transférez la solution de bromhydrate de scopolamine dans un flacon de sérum stérile scellé. Répétez le processus de filtration à l’aide d’une seringue neuve pour filtrer la solution de bromure de méthyle de scopolamine.

Composez la fréquence de l’animal cible dans le récepteur. À l’aide d’une antenne Yagi et avec le gain du récepteur réglé sur moyen, identifiez l’emplacement général d’un animal marqué. Déplacez-vous vers l’emplacement général de la tortue cible, en restant à au moins 25 mètres.

À l’aide d’un appareil GPS, enregistrez l’emplacement. Identifiez la direction du signal le plus fort. Baissez le gain autant que possible, tout en recevant un signal détectable.

Déplacez l’antenne vers la gauche et enregistrez le relèvement auquel le signal est perdu. C’est le monticule gauche. Répétez ensuite ce processus pour déterminer le bon monticule.

Ces deux monticules représentent un seul ensemble de roulements. Ensuite, déplacez-vous vers un autre endroit, idéalement de 60 à 90 degrés par rapport au premier relèvement, si possible, et reprenez les relèvements gauche et droit. Une position GPS doit être prise chaque fois que le traceur change de position.

Répétez cette opération à différents endroits pour un total d’au moins trois et jusqu’à cinq jeux de roulements pour augmenter la précision. Répétez la collecte de l’emplacement toutes les 10 à 15 minutes et enregistrez les jeux de relèvement de l’animal cible. Cela donnera des données de mouvement pour les animaux non manipulés.

Continuez jusqu’à ce que l’animal ait parcouru environ la moitié de sa trajectoire prévue. Ensuite, dirigez-vous vers l’emplacement de l’animal et recapturez-le avec précaution. À l’aide de la masse recueillie précédemment, déterminez la dose correcte de médicament à administrer pour l’animal spécifique recueilli.

Tamponnez le site d’injection avec une lingette à 70 % d’alcool. À l’aide d’une seringue d’un millilitre munie d’une aiguille de calibre 22, administrez le médicament directement dans le sinus péritonéal caudal. Relâchez l’animal dès que possible sur son lieu de capture.

Suivez le mouvement de l’animal à l’aide de la méthode des buttes gauche et droite jusqu’à ce qu’il atteigne la destination prévue. À l’aide de chaque paire de roulements de monticule gauche et droit, coupez l’angle en deux pour trouver le relèvement de l’émetteur résultant. Répétez cette opération pour tous les relèvements à un moment donné, et triangulez pour trouver la position de l’animal à ce moment-là.

Cette carte montre les déplacements suivis des tortues adultes expérimentées entre les étangs temporaires et permanents. Malgré le maintien d’une grande précision le long des voies traditionnelles avant l’injection, tous les adultes du groupe test ont dévié de façon spectaculaire après avoir reçu un traitement à la scopolamine. Ce phénomène n’a pas été observé chez les personnes traitées avec le médicament témoin, la méthylscopolamine.

À l’inverse, la cartographie des juvéniles naïfs a montré que même avec le traitement à la scopolamine, les individus maintenaient leurs déplacements dans les voies traditionnelles. Cela suggère que les individus juvéniles n’ayant aucune expérience préalable sur le site utilisent des indices locaux pour naviguer, tandis que les adultes traités à la scopolamine utilisent la mémoire spatiale pour naviguer, car ils ont perdu cette capacité lorsqu’ils ont été traités avec de la scopolamine. Ce graphique montre le déplacement des tortues échantillonnées avant le traitement.

Tous les groupes de traitement suivent le chemin traditionnel avec un haut degré de précision. Après le traitement, les adultes du groupe de traitement à la scopolamine se sont écartés de manière significative de la voie traditionnelle. Tous les autres groupes ont continué à naviguer avec une grande précision.

Une fois maîtrisé, chaque ensemble de roulements peut être collecté en moins de trois minutes si le suivi est effectué correctement. Lors de cette procédure, il est important de ne pas oublier de choisir des emplacements suffisamment proches pour recueillir des données précises, mais pas trop proches pour déranger l’animal. Après son développement, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine de l’écologie et du comportement animal pour explorer les bases neurologiques de la cognition dans des conditions naturelles.