Name: לטווח ארוך התנהגות מעקב של Freely בריכה בחולשת דגים חשמליים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-03-06T13:15:00.000+00:00
Duration: 10 min 56 s
Description: חקור התנהגות ספונטנית בדגים חשמליים חלשים באמצעות מדידה סינכרונית של פריקת איבר חשמלי, מיקום גוף ותנוחה. שיטה זו מאפשרת תצפית לא פולשנית על התנהגויות טבעיות לאורך זמן ומסייעת להבנת עיבוד חושי ובקרת תנועה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה בנדיבות על ידי למדעי הטבע והנדסת מועצת מחקר של קנדה (NSERC) והמכון הקנדי לבריאות מחקר (CIHR).

יש המחברים אין לחשוף.

משמעות של הטכניקות שלנו. לסיכום, אנו תיארו לראשונה את הבנייה של טנק אקווריום גדול וחדר בידוד כדי לבחון התנהגויות גישוש ספונטניות המיוצרים על ידי WEF. בשלב בא, שהדגמנו את הטכניקה של רישום ומעקב אחר שיעור EOD ומדינות תנועה מדג חסר מעצורים בזמן אמת באמצעות אלקטרודה זוגות מרובים. לבסוף, אנו תיארתי את טכניקת אינפרא אדום הקלטת וידאו דרך מים באופן מסונכרן בזמן, ואת אלגוריתם מעקב תמונה על מנת למדוד את תנוחת גוף ואת היציבה. כהכנה ניסיונית, WEF מציע יתרון חשוב לחקר התנהגויות מודרכי...

רקע. ניסויים כמותיים על התנהגות בעלי חיים (לדוגמא: בחירה כפויה, הימנעות הלם, T-מבוך, וכו &#39;.) מנוצלים בדרך כלל כדי לחקור השערות ספציפיות לגבי כישורים חושיים מוטוריים, למידה ויצירת זיכרון. עם זאת, ניסויים המגבילים אלה לפספס הרבה מהעושר של התנהגות טבעית של בעלי חיים והם עשויים לגרום למודלים הפשטניים של הבסיס העצבי הבסיסי של התנהגות. ניסויים בתנאים נטורליסטי יותר ולכן השלמה חשובה שבאמצעותו אנו יכולים לחקור באופן מלא יותר את רפרטואר התנהגותי מין. ניסויים מעורבים בעלי חיים לנוע בחופשיות חייבים, עם זאת, להתמודד עם אתגרים טכניים ייחודיים כגון חפצי הקלטה מושרה תנועה. בניגוד לתגובות עורר גירוי, התנהגות גישוש מתרחש באופן ספונטני לא ניתן לחזות, ולכן נבדקים בניסוי צריך להיות במעקב כל הזמן ולעקוב אחריו לאורך תקופה ארוכה של זמן. שאלות מחקר ספציפיות can לטפל הטוב ביותר על ידי אורגניזמים שנבחרו בקפידה וכלים טכניים זמינים. לדוגמא, טכניקות הקלטה וגירוי אופטיות כגון חיישנים גנטיים מקודדים סידן 1 וoptogenetics 2 יושמו בהצלחה ללנוע בחופשיות אורגניזמים מודל גנטי 3-5. לחלופין, מערכות טלמטריה עצביות מיניאטורי יכולות להקליט ולעורר באופן חופשי לנוע חיות קטנות 6,7. דגים חשמליים. מיני WEF ליצור פריקות חשמליות איבר (EODs), המאפשרים להם לחוש את סביבתם המיידית או כדי לתקשר על פני מרחקים גדולים יותר. דפוסים זמניים של EODs להשתנות בתנאים שונים כגון תנועות עצמי 8,9, גירויים חושיים 10,11, ואינטראקציות חברתיות 12,13. מיני WEF דופק מהסוג לייצר רכבת של פולסים דיסקרטיים, בניגוד מינים לנופף מסוג שבו ליצור צורות גל למחצה סינוסי רציף. באופן כללי, מור תערוכת מיני דופק מסוגדואר שיעור EOD משתנה בהשוואה למיני גל מהסוג; ושיעורי EOD חיות משקפים באופן הדוק תוכן חידוש של הסביבה החושית שלהם 10,14. מיני דופק מהסוג יכולים לקצר באופן מיידי המרווח בין הדופק (IPI) בתוך מעגל דופק יחיד במגיבים להפרעות רומן חושיות (תגובת חידוש 10,11,14). ההתנהגות החשמלית המתמשכת של דגים אלה יכול להיות מוטרד על ידי גירויים חושיים מבוקרים ממקורות חיצוניים, וסוגים שונים של גירויים כגון רעידות, קול, חשמל, ואור ידועים תגובות חידוש הדק. לכן, יש לנקוט באמצעי זהירות מיוחדת כדי לחסום או להחליש גירויים חושיים חיצוניים במהלך תצפית ארוך טווח של WEF שחייה חופשית. בדרך זו, שינויים בשער סוף היום ומסלולי תנועה ניתן לייחס באופן ספציפי לגירויים שהוצגו על ידי הנסיין. טנק אקווריום וחדר בידוד. לכן אנו ממוקמים במספר שכבות של חומרי רטט קליטת under אקווריום גדול באקווריום (2.1 MX 2.1 MX 0.3 מ &#39;), והקיף את המכל במתחם מבודד לחסום מקורות חיצוניים של אור, רעש חשמלי, קול ושטף חום. שיעור EOD תלוי בטמפרטורת סביבת 15,16, ובכך טמפרטורת המים הייתה מוסדר היטב במגוון טרופי (C ° 25 ± 1) למיני הדרום WEF האמריקאי. אנחנו בניתי טנק גדול ורדוד (10 סנטימטר עומק מים) כדי לבחון התנהגויות גישוש המרחבי של WEF המוגבל בעיקר בשני ממדים (איור 1 א). הטנק היה מחולק לזירה מרכזית להתבונן התנהגויות מרחבית, וארבעה תאי פינה לבית דגים בודדים (איור 1 ב &#39;) בנפרד. כל תא נבנה אטום למים כדי למנוע תקשורת חשמלית בין יחידים. גישתם של בעלי חיים לזירה המרכזית הייתה בשליטה מבחוץ על ידי ארבעה שערים ממונעים. השערים הוצבו בין התאים, והם הפכו אטומות למים כאשר נעוליםעל ידי אגף אגוזי ניילון. ללא חלקי מתכת שימשו מתחת למים מאז WEF מגיב ברגישות למתכות. הקלטת EOD. EODs נוצרים באופן סטריאוטיפי על ידי הפעלה של יחיד (בMormyrids) או איברים חשמליים מופצים מרחבית מרובות (בGymnotiforms) 17,18. מודולציות זמניות בשיעור EOD יכולה לחשוף את פעילות עצבית ברמה גבוהה יותר, שכן קוצב לב מהדולרי מקבלת תשומות עצביות ישירות מאזורי המוח גבוהים יותר כמו גרעין prepacemaker diencephalic, אשר בתורו מקבל תחזיות axonal מהמוח הקדמי 19. עם זאת, עיתוי EOD חייב להיות מופק בקפידה מתוך הקלטת צורת גל גלם ואינו מוטה על ידי עיוותים הנגרמת התנועה של בעלי החיים. השדה החשמלי שנוצר על ידי WEF יכול להיות מקורב כמו דיפול, ולכן אמפליטודות דופק EOD באלקטרודות הקלטה תלויה במרחקים יחסי והאוריינטציות בין בעלי החיים ואלקטרודות 8,20. movem העצמי של בעלי החייםמציג לשנות את הגיאומטריה היחסית בין בעלי החיים ואלקטרודות, ובכך לגרום לתנועות אמפליטודות EOD באלקטרודות שונות כדי להשתנות לאורך הזמן באופן תנודתי (ראה איור 2 ביוני et al. 8). יתר על כן, תנועות עצמית גם לשנות את הצורה של גל EOD נרשם, כי תרומה היחסית מסט של האיברים חשמליים שונה תלויות על מיקומיהם לאורך הגוף והעקמומיות המקומית שלהם הוצגו על ידי כיפוף זנב. העיוותים הנגרמות התנועה באמפליטודות EOD וצורות יכולות להוביל למדידות עיתוי EOD לא מדויקות ולא אמינות. התגברנו על בעיות אלה על ידי מרחבית ממוצע גל EOD מרובה נרשם במקומות שונים, ועל ידי הוספת מסנן חילוץ מעטפה לקבוע באופן מדויק את עיתוי EOD מWEF שחייה חופשית. בנוסף, הטכניקה שלנו מודדת גם את אמפליטודות EOD, שתציין אם חיה נחה או פעיל מרגשת המבוססת על השינוי של EODאמפליטודות לאורך זמן (ראה 2E דמויות ו2F). הקלטנו אותות מוגבר באופן דיפרנציאלי מזוגות האלקטרודה הקלטה כדי להפחית את הרעש נפוץ במצב. מאז פולסים EOD נוצרים במרווחי זמן סדירים, יש זמן סדרת אירוע EOD קצב דגימה משתנה. זמן סדרת EOD ניתן להמיר לקצב דגימה קבוע על ידי ביון אם נדרש על ידי כלי האנליטי של בחירה. הקלטת וידאו. למרות שהקלטת EOD יכולה לפקח על פעילות תנועת ברוטו של בעלי חיים, הקלטת וידאו מאפשרת מדידה ישירה של תנוחת גופו של בעל חיים ואת היציבה. תאורת אינפרא אדום קרוב (NIR) (λ = 800 ~ 900 ננומטר) מאפשרת תצפית ויזואלית מוטרדת של שחייה בחופשיות דגים 21,22, מאז WEFs הם פעילים ביותר בחושך ועיניהם אינן רגישות לספקטרום ניר 23,24. רוב חיישני הדמיה הדיגיטליים (לדוגמא ה-CMOS או CCD) יכולים ללכוד קשת ניר עם wavelengtטווח שעות שבין 800-900 ננומטר, לאחר הסרת אינפרא אדום (IR) חוסם את המסנן 25. מצלמות רשת כיתה הצרכן-high-end מסוימת מציעות בהבחנה גבוהה, זווית צפייה רחבה ורגישות נמוכה לאור טוב, אשר יכול לייצר איכות תמונה דומה, או עדיפה על רמה מקצועית מצלמות IR זמינות בעלויות הרבה יותר גדולות. בנוסף, מצלמות רשת כיתה צרכן מסוימות יחד עם תוכנת הקלטה המאפשרת משך הקלטה ארוך על ידי דחיסת וידאו ללא אובדן איכות. רוב המצלמות ברמה מקצועית מציעות תפוקות זמן סנכרון TTL דופק או תשומות דופק TTL הדק 26 ליישור התזמון בין הווידאו עם האותות הדיגיטליים, אבל תכונה זו היא בדרך כלל חסרה במצלמות כיתה צרכן. עם זאת, העיתוי בין הקלטת וידאו וdigitizer אות ניתן להתאים באופן מדויק על ידי במקביל לכידת IR מעת לעת מהבהבת LED עם המצלמה וdigitizer האות. עיתוי דופק IR הראשוני והסופי יכול לשמששני סמני כיול זמן להמרת מספרי מסגרת וידאו ליחידת זמן digitizer האות ולהיפך. תאורה ורקע. התמונה לכידת באמצעות מים יכולה להיות מאתגרת מבחינה טכנית בשל השתקפויות אור על פני המים. פני המים יכולים לשמש כראי לשקף סצנה ויזואלית מעל מים, ותכונות חזותיות מעורפלות מתחת למים, ולכן הסצנה מעל המים חייבת להיות שניתנו ייחוד כדי למנוע הפרעה חזותית. כדי תמונה השלם אקווריום, מצלמה צריכה להיות ממוקמת ישירות מעל המים, וזה צריך להיות מוסתר מאחורי התקרה מעל חור צפייה קטן כדי למנוע ההשתקפות שלה על פני המים. יתר על כן, על פני המים יכולים לייצר מבטים ותאורה לא אחידה אם מקורות אור מוקרנים באופן שגוי. תאורה עקיפה יכולה להשיג בהירות אחידה על פני כל אקווריום על ידי מכוון מקורות האור לכיוון התקרה, כך שהתקרה וול מסביבls יכול לשקף ולפזר את קרני האור לפני שהגיע פני המים. בחר הפנס IR התואם את תגובה הספקטרלית של המצלמה (למשל שיא גל ננומטר 850). רעש חשמלי ממקורות האור ניתן למזער באמצעות נורות LED והצבת ספקי כוח DC שלהם מחוץ לכלוב פאראדיי. הנח רקע לבן מתחת לטנק, שכן בניגוד דגים היטב ברקע לבן באורכי גל ניר. באופן דומה, שימוש בצבע לבן דהוי על המשטחים הפנימיים של תא הבידוד מספק תאורת רקע אחידה ובהירה. מעקב וידאו. לאחר הקלטת וידאו, אלגוריתם מעקב תמונה אוטומטי יכול למדוד תנוחות גופו של בעל החיים ותנוחות לאורך זמן. מעקב הווידאו יכול להתבצע באופן אוטומטי או על ידי תוכנה מוכנה לשימוש (נקודת מבט או Ethovision), או תוכנה למשתמש הניתן לתכנות (OpenCV או ארגז כלים של עיבוד תמונת MATLAB). כצעד הראשון של מעקב תמונה,שטח חוקי למעקב צריך להיות מוגדר על ידי ציור צורה גיאומטרית שלא לכלול את האזור שמחוץ (מיסוך פעולה). בשלב הבא, התמונה של בעל חיים צריכה להיות מבודדת מהרקע על ידי הפחתת תמונת רקע מתמונה המכילה את בעלי החיים. תמונת מופחתים מומרת לפורמט בינארי על ידי יישום סף עוצמה, כזה שcentroid וציר הנטייה ניתן לחשב מפעולות מורפולוגיות בינארי. בGymnotiforms 27-29 וMormyrids 30-32, צפיפות electroreceptor היא הגבוה ביותר בסמוך לאזור הראש, ולכן מיקום הראש בכל רגע מצביע על מיקומו של חדות החושים הגבוהות ביותר. מקומות הראש והזנב ניתן לקבוע באופן אוטומטי על ידי יישום פעולות סיבוב תמונה ותוחם-box. קצות הראש והזנב יכולים להבחין בין זה לזה על ידי הגדרה ידנית שלהם בפריים הראשון, ועל ידי שמירה על המסלול של המקומות שלהם מהשוואה בין שתי מסגרות רצופות.

<table><tbody><tr><td><חזק>בניית אקווריום</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>מחמם רצפה מוגן חשמלית</td><td>ThermoSoft Corp., IL, ארה"ב</td><td>ThermoTile</td><td>www.thermosoft.com</td></tr><tr><td>לוח זכוכית מחוסמת</td><td>גנרי</td><td></td><td>בעובי 0.5 אינץ', המשמש לבניית אקווריום</td></tr><tr><td>סיליקון בדרגת אקווריום</td><td>גנרי</td><td></td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>גיליון אקרילי</td><td>גנרי</td><td></td><td>0.25 בעובי, לבן מט</td></tr><tr><td>יריעת גומי טבעית</td><td>גנרית</td><td></td><td>0.25 בעובי</td></tr><tr><td>Servomotor</td><td>HTECHRCD Inc., קוריאה</td><td>HS-325HB, סיבוב 180 מעלות</td><td>www.servocity.com</td></tr><tr><td>תושבת זרוע סרוומוטור</td><td>HITECHRCD Inc., קוריאה</td><td>56362</td><td></td></tr><tr><td>בקר סרוומוטור גדול www.servocity.com ספליין (6 ערוצים)</td><td>Sparkfun</td><td>ROB-09664</td><td>מיקרו מאסטרו 6 ערוצים USB בקר סרוו</td></tr><tr><td>כבל מאריך USB פעיל</td><td>C2G</td><td>38990</td><td>12 מ' USB 2.0 A זכר לנקבה כבל מאריך פעיל 4 יציאות</td></tr><tr><td>מאוורר פליטה</td><td>נוטון</td><td>ILFK120</td><td>www.homedepot.com</td></tr><tr><td>מסנן אקווריום אנכי</td><td>טטרה, גרמניה</td><td>מסנן כוח פנימי לחישה - 40i</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>אלמוג</td><td></td><td></td> כתוש <td>משמש להעלאת ה-pH של המיכל מים</td></tr><tr><td><חזק>EOD הגדרת הקלטה</חזקה></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>גרפיט אלקטרודות</td><td>Staedtler, גרמניה</td><td>מאדים פחמן 2 מ"מ סוג HB</td><td>לגלח את הציפוי החיצוני</td></tr><tr><td>מגבר/מסנן פיזיולוגי</td><td>Intronix, קנדה</td><td>2015F</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>כבל קואקסיאלי</td><td>גנרי</td><td>RG174</td><td>להרכבת אלקטרודות</td></tr><tr><td>כבל קואקסיאלי</td><td>גנרי</td><td>RG54</td><td>לחיווט שימוש</td></tr><tr><td>מחבר שקע BNC עבור RG-174</td><td>Amphenol Connex</td><td>112160</td><td>להרכבת אלקטרודות</td></tr><tr><td>מחבר תקע BNC עבור RG-54</td><td>Amphenol Connex</td><td>112116</td><td>לשימוש בחיווט חומרת</td></tr><tr><td>דיגיטייזר אותות</td><td>קיימברידג' עיצוב אלקטרוני, בריטניה</td><td>הספק MKII 1401</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>תוכנת דיגיטציה של אותות</td><td>Cambridge Electronic Design, UK</td><td>Spike 2. ver 7</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Visual Tracking Setup</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>White LED light</td><td>איקאה, שוודיה</td><td>דיודר 201.194.18</td><td></td></tr><tr><td>www.ikea.com אינפרא אדום LED אור (850 ננומטר)</td><td>Scene Electronics, סין</td><td>S8100-60-B/C-IR</td><td>הסר מאוורר מובנה</td></tr><tr><td>USB webcam</td><td>Logitech Inc., CA, ארה"ב</td><td>C910</td><td>הסר מסנן חסימת אינפרא אדום</td></tr><tr><td>מצלמה</td> <td>ממונעתLogitech Inc., CA, ארה"ב</td><td>Quickcam Orbit</td><td>הסר מסנן חסימת אינפרא אדום</td></tr><tr><td>תוכנת הקלטת וידאו</td><td>Logitech Inc., CA, ארה"ב</td><td>תוכנת Logitech Quickcam</td><td>הורדה מ-www.logitech.com</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>Mathworks, MA, ארה"ב</td><td>2012a</td><td>ארגז כלים לעיבוד תמונה</td></tr></tbody></table>

לטווח ארוך התנהגות מעקב של freely בריכה בחולשת דגים חשמליים

Long-term Behavioral Tracking of Freely Swimming Weakly Electric Fish

מעקב התנהגותי לטווח ארוך יכול לתפוס ולכמת התנהגות בעלי חיים טבעית, כוללים אלה המתרחשים לעתים רחוקות. התנהגויות כגון חיפוש ואינטראקציות חברתיות ניתן ללמוד הכי טובות על ידי צפייה בבעלי חיים חסרי מעצורים, מתנהגים בחופשיות. תצוגת דגים חשמליים חלוש (WEF) גישוש לצפות בקלות ובהתנהגויות חברתיות על ידי פליטת פריקת אורגן חשמלית (EOD). כאן, אנו מתארים שלוש טכניקות יעילות למדידה באופן סינכרוני EOD, תנוחת גוף, והיציבה של WEF שחייה חופשית לתקופה ממושכת של זמן. ראשית, אנו מתארים את הבנייה של טנק ניסיוני בתוך תא בידוד שנועד לחסום מקורות חיצוניים של גירויים חושיים כגון אור, צליל ורטט. האקווריום היה מחולק לארבע להכיל דגימות בדיקה, ושערים אוטומטיים מרחוק לשלוט בגישתם של בעלי החיים לזירה המרכזית. שנית, אנו מתארים שיטת מדידת עיתוי EOD זמן אמת מדויקת ואמינה מחי WEF חופשיות. עיוותי אות שנגרמו על ידי תנועות גופו של בעל החיים מתוקנים על ידי מיצוע במרחב ובשלבי עיבוד זמניים. שלישית, אנו מתארים התקנת הדמיה קרובה אינפרא אדום מתחת למים כדי לבחון התנהגויות של בעלי חיים ליליות בשלוות נפש. הבזקי אור אינפרא אדום שימשו כדי לסנכרן את התזמון בין הווידאו והאותות הפיסיולוגיים על משך הקלטה ארוך. תוכנת המעקב האוטומטית שלנו מודדת תנוחת גופו של בעל החיים ויציבה באופן אמין בזירה הימית. בשילוב, טכניקות אלה מאפשרות תצפית ארוכת טווח של התנהגות ספונטנית של שוחה בחופשיות דגי חשמל חלש באופן אמין ומדויק. אנו מאמינים כי השיטה שלנו יכולה להיות מיושמת באופן דומה לחקר בעלי חיים ימיים אחרים על ידי הנוגעים אותות הפיסיולוגיים שלהם עם התנהגויות גישוש או חברתיות.

תוצאות מעקב EOD גל EOD נרשם מזוגות אלקטרודה שונים מגוון באמפליטודות וצורות כצפוי מתפקידים הייחודיים שלהם ואורינטציות (למעלה איור 2C). השימוש בזוגות אלקטרודה מרובים הבטיחו קבלת אות חזקה בכל העמדות אפשריות והאוריינטציות של WEF בתוך הטנק. צורת גל המעטפה (תחתון איור 2C, סימן ירוק) תמיד הכיל שיא אחד בכל מחזור EOD, ששימש כסמן אמין לזמן דווקא קביעת המרווחים בין הדופק וקצב EOD המיידי (= IPI...

אנו מתארים קבוצה של טכניקות ללימוד התנהגות ספונטנית של שוחה בחופשיות דגי חשמל חלש על פני תקופה ארוכה של זמן, על ידי באופן סינכרוני מדידת העיתוי של החיה פריקת אורגן חשמלי, תנוחת גוף ואת היציבה הן מדויקת ואמין באקווריום שתוכנן במיוחד בתוך חושי חדר בידוד.

לטווח ארוך התנהגות מעקב של Freely בריכה בחולשת דגים חשמליים

Long-term behavioral tracking can capture and quantify natural animal behaviors, including those occurring infrequently. Behaviors such as exploration and ...

המטרה הכללית של הליך זה היא לתעד חקירה מרחבית ספונטנית על ידי הקלטה סינכרונית של אותות פיזיולוגיים וסרטוני וידאו מדגים השוחים באופן חופשי. זאת מושג על ידי בניית מיכל ניסוי גדול המוקף בתא בידוד תחושתי. לאחר מכן, נבנה מכשיר הקלטה חשמלי רב-ערוצי כדי למדוד באופן מדויק ואמין את הפריקה של האיבר החשמלי.מצלמת וידאו באינפרא-אדום משמשת למעקב סינכרוני אחר תנוחת הגוף והמסלולים של בעל החיים. התוצאות המתקבלות מראות קשר הדדי בין תנועות הגוף של בעל החיים לבין קצב הדגימה החשמלית התחושתית האקטיבי שלו. היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון עירור תגובות על ידי מתן גירויים חיצוניים המאלצים את בעלי החיים להישאר ללא תנועה, הוא שניתן לצפות באופן לא פולשני בהתנהגויות ספונטניות וטבעיות של בעל חיים הפועל בחופשיות.שיטה זו יכולה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בתחום הנוירופתולוגיה, כגון תפקידו של חישוש פעיל במהלך התנהגויות חקירה בהנחיה עצמית. הרעיון לשיטה זו עלה לראשונה כאשר התחלנו לחקור את תפקידו של דגימה תחושתית חשמלית פעילה בדגי דגיש חשמליים מסוג פולס במהלך חקירה בהנחיה עצמית ולמידה מרחבית. הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית בשל קשיים הנובעים מארטיפקטים של הקלטה שנגרמו מתנועה והסיבוכים הקשורים לתאורה ולדימות דרך מים.התא מונח על משטח נוגד רעידות הכולל גוף חימום מוגן חשמלית מעל ריפוד ספוג בעל מדרג

long-term-behavioral-tracking-of-freely-swimming-weakly-electric-fish

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

סרטון זה מדגים רישום של אותות חשמליים מתאי עצב afferent בזחל זברה משותק על ידי מיקום מיקרופיפטה ליד גנגליון הקו הצידי ויצירת חותם רופף ללכידת אותות. התמיסה החוץ תאית שומרת על הכדאיות העצבית בתהליך זה.

ניטור אותות חשמליים מתאי עצב Afferent בזחל של דג זברה משותק

מתואר השימוש במערכת וידאו אוטומטית תלת מימדית שיכולה לעקוב אחר יחידים וקבוצות של דגי זברה. כדוגמה ליישום אנו בוחנים את ההשפעות של אנטגוניסט הקולטן NMDA MK-801 על דגי זברה.

שימוש במערכת מעקב תלת מימד אוטומטית לתיעוד פרטים ושל דגי זברה בוגרים

כאן אנו מציגים פרוטוקול לעקוב בנפרד חיות על פני תקופה ארוכה של זמן. היא משתמשת ממוחשבת שיטות לזיהוי קבוצת תגים נבנה באופן ידני באמצעות קבוצה של לובסטרים כמו חקר מקרה, בד בבד עם מתן מידע כיצד הבית, להשפיע, וזכור הלובסטרים.

מעקב וידאו לטווח ארוך של בעלי חיים ימיים Cohoused: חקר מקרה של הפעילות גינקולוגיות יומי של הלובסטר של נורבגיה (Nephrops norvegicus)

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להתפתחות ואפיון של מודל דג זברה של אפילפסיה הנובע מהעיכוב הארעי של הגן DEPDC5.

ניתוח התנהגותי ופיזיולוגי במודל דגי זברה של אפילפסיה

כאן, אנו מציגים שיטות למחקר תפוקה גבוהה של סדרת cavefish מקסיקני התנהגויות, צביעת חיוני של מערכת mechanosensory. שיטות אלה להשתמש בקבצי script התוכנה-החופשית, מחוייט, מתן שיטה מעשית וחסכונית עבור המחקרים של התנהגויות.

מעקב אחר התנהגות והדימות Neuromast של Cavefish מקסיקני

אנו מתארים פרוטוקול התנהגותי תוכנן להעריך כמה האישים של דג זברה להשפיע על תגובתם למים וזרמים שדות מגנטיים חלשים. דגים עם האישיות באותו מופרדים בהתבסס על התנהגותם לקטעים. לאחר מכן, התנהגותם כיוון rheotactic בתוך מנהרה שחייה עם קצב זרימה נמוכה ובתנאים שונים מגנטי הוא ציין.

הערכת השפעתה של האישיות על רגישות לשדות מגנטיים ב דג זברה

טכניקה אלחוטית הרומן עבור הקלטת אותות עצביים מן המוח של שחייה בחופשיות הזהב מוצג. המכשיר מורכב משני tetrodes, מיקרודרייב, לוגר מידע עצבי, ומקרה עמיד למים. כל החלקים מותאמים אישית למעט לוגר הנתונים והמחבר שלו.

הקלטה אלקטרופיסיולוגית של הנוירונים על ידי להזזה Tetrodes בחינם שחייה דגים

אנו מתארים פרוטוקול לניטור שינויים בפעילות הנוירונים האדיבים במהלך פקודות מוטוריות במערכת תאי שיער של בעלי חוליות מודל.

פעילות של נוירונים אפרנט קו לרוחב אחורי במהלך שחייה בזברהפיש

דגי זברה בוגרים, המסוגלים להחלמה תפקודית לאחר פגיעה בחוט השדרה, הם מערכת מודלים מובילה להבהרת מנגנונים מולדים של התחדשות עצבית. כאן, אנו מתארים סיבולת שחייה והתנהגות שחייה בדיקות כמו קריאות פונקציונליות של התחדשות חוט השדרה.

הערכה של סיבולת שחייה והתנהגות שחייה בדגי זברה בוגרים

בהירות אופטית היא יתרון משמעותי לעבודה הביולוגית והפיזיולוגית של התא בדגי זברה. מתוארות שיטות חזקות למדידת צמיחת תאים בבעלי חיים בודדים המאפשרות תובנות חדשות על האופן שבו צמיחת שרירי השלד והרקמות השכנות משולבת עם צמיחת כל הגוף.

מדידה בזמן אמת וחוזרת ונשנית של גדילת שרירי השלד אצל דגי זברה חיים בודדים הנתונים לשינויים בפעילות החשמלית

משימות העדפה חברתית רב-תאיות הותאמו ממכרסמים לדגי זברה, מה שמקל על חקר התנהגות חברתית באורגניזמים מודליים. פרוטוקול זה מאשר משימת אקווריום פתוח בעלות נמוכה עם שלושה תאים באמצעות מצלמות רשת ותוכנות קוד פתוח למדידת העדפה חברתית לדגי זברה, מה שהופך אותה לנגישה למחקר ולהוראה לסטודנטים לתואר ראשון.

אלטרנטיבה זולה לבחינת העדפה חברתית בדגי זברה (Danio rerio) באמצעות משימת שחייה חופשית פתוחה בת 3 חדרים

חקור התנהגות ספונטנית בדגים חשמליים חלשים באמצעות מדידה סינכרונית של פריקת איבר חשמלי, מיקום גוף ותנוחה. שיטה זו מאפשרת תצפית לא פולשנית על התנהגויות טבעיות לאורך זמן ומסייעת להבנת עיבוד חושי ובקרת תנועה.

לטווח ארוך התנהגות מעקב של Freely בריכה בחולשת דגים חשמליים

גלה סרטונים נוספים