Name: מערכת אינטראקטיבית בזמן אמת לחקר התנהגות מרדף מתעמתת במכרסמים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-05-16T14:20:00.000+00:00
Duration: 6 min 25 s
Description: חקור מנגנונים עצביים של התנהגות מרדף בזמן אמת בעכברים באמצעות מערכת פיתיון רובוטית מבוקרת. שיטה זו מאפשרת ניסויים סטנדרטיים לחקר דינמיקת טורף-טרף ומיפוי תגובות חושיות במודל מכרסמים.

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

<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>צילינדר אקרילי</td><td>SENTAI</td><td>PMMA</td><td>קוטר 800 מ"מ גובה 300 מ"מ עובי 8 מ"מ</td></tr><tr><td>שולחן נגד רעידות</td><td>VEOO</td><td>בהתאמה אישית</td><td>אורך 1500 מ"מ רוחב 1500 מ"מ גובה 750 מ"מ</td></tr><tr><td></td><td>JIERUIWEITONG</td><td></td><td>HF868SS פיקסל גודל 3 ומיקרו; m ואקוטי; 3 ומיקרו; m 480P: מסגרת תמיכה למצלמה 120 fps</td></tr><tr><td></td><td>RUITU</td><td>מותאם אישית</td><td>רוחב מקסימלי 3300 מ"מ גובה מקסימלי 2600 מ"מ</td></tr><tr><td>לוח מעגלים</td><td>WXRKDZ</td><td>בהתאמה אישית</td><td>אורך 60 מ"מ רוחב 40 מ"מ מרווח חורים 2.54 מ"מ</td></tr><tr><td>מחשב</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>DuPont Line</td><td>TELESKY</td><td>בהתאמה אישית</td><td>30 ס"מ</td></tr><tr><td>כדורי מזון</td><td>Bio-serve</td><td>F07595</td><td>20 מ"ג</td></tr><tr><td>מסגרת תמיכה בפלטפורמה</td><td>HENGDONG</td><td>OB3030</td><td>אורך 1600 מ"מ גובה 900 מ"מ רוחב 800 מ"מ</td></tr><tr><td>ספק כוח מווסת</td><td>ZHAOXIN</td><td>PS-3005D</td><td>מתח יציאה: 0-30 V זרם יציאה: 0-3 A</td></tr><tr><td>בלוק מגנטי עגול</td><td>YPE YPE-230213-5</td><td></td><td>קוטר 40 מ"מ עובי 10 מ"מ</td></tr><tr><td>נהג מנוע סרוו</td><td>FEREME</td><td></td><td>FCS860P 0.1 kw-5.5 kw SVPWM 220 VAC+10% ~-15% RS-485</td></tr><tr><td>מסילת הזזה</td><td>JUXIANG</td><td>JX45</td><td>אורך 1000 מ"מ רוחב 1000 מ"מ</td></tr><tr><td>לוח אקרילי מרובע</td><td>SENTAI</td><td>PMMA</td><td>אורך 800 מ"מ רוחב 800 מ"מ עובי 10 מ"מ</td></tr><tr><td> בלוק מגנטי</td><td>RUITONG</td><td>N35</td><td>אורך 100 מ"מ רוחב 50 מ"מ עובי 20 מ"מ</td></tr><tr><td>Stm32</td><td>ZHENGDIANYUANZI</td><td>F103</td><td>STM32F103ZET6 72 מגה-הרץ</td></tr><tr><td>שעון טרנזיסטור</td><td>Semtech</td><td>C118536</td><td>2N2222A, NPN</td></tr></tbody></table>

מערכת אינטראקטיבית בזמן אמת לחקר התנהגות מרדף מתעמתת במכרסמים

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

כדי לברוח מטורף, הטרף משתמש לעתים קרובות באסטרטגיות בריחה גמישות ומשתנות, כגון שינוי מהירויות המילוט או בריחה לכיוונים בלתי צפויים 21,22,23. במחקר זה, דפוס התנועה של הפיתיון הרובוטי נשלט בצורה גמישה במהירות ובכיוון כך שנוכל לשנות את כיוון המילוט כמו גם את מהירות הפיתיון הרובוטי כדי לדמות את משימת הטריפה בתנאים שונים, בהתאמה.
ראשית, בדקנו את אמינות פקדי הפלטפורמה, מהירות המילוט מתכווננת בטווח של 0-60 ס...

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

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

בדו"ח זה, אנו מציעים מערכת אוטומטי לחלוטין תכליתי מאוד המסוגל בו זמנית בדיקות רב קוגניטיביים התנהגויות ורישום הפעילות העצבית של מכרסמים.

מערכת אוטומטי לחלוטין תכליתי מאוד עבור בדיקת ריבוי פונקציות קוגניטיביות ורישום פעילות עצבית במכרסמים

שחק נלחמים בעכברוש כרוך התקפה והגנת העורף, שאם יצר קשר, הוא חכך בעדינות עם החוטם. בגלל התנועות של חיה אחת הם הגיבו על ידי הפעולות של השותף שלה, לחימת מחזה היא יחסי גומלין מורכב, דינמיים. מורכבות דינמית זו מעוררת בעיות מתודולוגיות על מה לקלוע למחקרים ניסיוניים. אנו מציגים סכימת ניקוד, כי הוא רגיש לאופי המתואם של הפעולות שבוצעו. שני ניסויים ממחישים כיצד מדידות אלה יכולים לשמש כדי לזהות את ההשפעה של ניזק מוחי במשחק נלחם גם כאשר אין כל השפעה על משחקיות באופן כללי. כלומר, הסכימה שהוצגה כאן נועדה...

צצה אל הדינמיקה של אינטראקציות חברתיות: Play מדידת לחימה בחולדות

פרוטוקול אוטומטי לחלוטין לתניה אופרנטית מכרסמים מוצע. הפרוטוקול מסתמך על שליטה זמנית מדויקת של אירועים התנהגותיים לחקור כדי שניסויי השפעות שליטה זו אינטגרציה עצבית שבבסיס פעילות הסנסורית ושליטה קוגניטיבית המידה.

מכרסמים אוויר פרוטוקול אוטומטי לחלוטין עבור הסנסורית אינטגרציה וניסויי בקרה קוגניטיבית

אנו מתארים פרוטוקולים להכשרת חולדות עבור קלטות אלקטרו כרוניות במשימות קוגניטיביות אוטומטיות לחלוטין בהקרנה מקיר לקיר מבוך.

משימות אוטומטיות חזותית קוגניטיבית להקלטה עצבית פעילות באמצעות הקרנה מקיר לקיר מבוך

פרוטוקול זה מתאר assay התנהגותי, המבוסס על הבדיקה מבוך בארנס, ללמוד איך אינסטינקטיבית הגנתי פעולות עוברות שינוי באמצעות הידע של הסביבה המרחבית.

וזמינותו התנהגותית עבור חוקרים את התפקיד של זיכרון מרחבי במהלך ההגנה אינסטינקטיבית בעכברים

מאמר זה מציג את מנגנון T-maze אוטומטיות שהמצאנו, פרוטוקול מבוסס על זה מכשירי ניתוח החלטות המבוססות על עיכוב מאמץ החלטות המבוססות בחולדות לנוע חופשי.

T-maze אוטומטית המבוסס על המנגנון ופרוטוקול לניתוח עיכוב מאמץ מבוססות החלטות בחולדות העברה חינם

מודל סכסוך זה משמש למדידת ירידת ערך של פקד מעכבות לאחר חשיפה סמים ממכרים או גורמים אחרים, שעשוי להשפיע על שליטה המעכבת. גירוי מיני, מכשול aversive מוצגים בו-זמנית, וכך חולדות זכרים יש לכבוש את המכשול להתקרב הפרס המיני.

מודל ההתנגשות של שמחפש גמול בחולדות זכר

המתואר כאן הוא מערכת ניסיונית אוטומטית המציעה חלופה למבחן שלושה בחדר וגם פותרת מספר אזהרות. מערכת זו מספקת פרמטרים התנהגותיים מרובים המאפשרים ניתוח קפדני של דינמיקה התנהגותית קטנה מכרסם במהלך העדפה חברתית והעדפה החדשנות חברתית בדיקות.

מערכת למעקב אחר הדינמיקה של התנהגות חברתית העדפה מכרסמים קטנים

פרוטוקול זה מתאר כיצד לבנות מצלמת וידאו קטנה ומגוונת, וכיצד להשתמש בסרטוני וידאו שהושגו ממנו כדי להכשיר רשת עצבית כדי לעקוב אחר מיקומו של בעל חיים בתוך תאי מיזוג אופרנט. זהו ערך המשלים לניתוחים סטנדרטיים של יומני נתונים שהתקבלו מבדיקות אופרנט מיזוג.

מעקב אחר חולדות בתאי מיזוג אופרנט באמצעות מצלמת וידאו רב-תכליתי ביתית ו-DeepLabCut

הפרוטוקול הנוכחי מתאר את הפיתוח של ארגז כלים של משימת זמן תגובה סדרתי בן 5 אפשרויות פתוח עבור מודלים של בעלי חיים מכרסמים, תוך שימוש בארדואינו ובחומרה קשורה וארגז כלים רב-תכליתי של Matlab, כולל סקריפט אופציונלי לאימון התנהגותי אוטומטי. הסקריפטים ניתנים להתאמה אישית ומאפשרים יישום של עיצובי ניסוי ובדיקה שונים.

ארגז כלים לזמן תגובה סדרתי של 5 אפשרויות קוד פתוח וניתן להתאמה אישית מלאה של 5 אפשרויות לאימון התנהגותי אוטומטי של מכרסמים

כדי לחקור התנהגויות טיסה בהקשר של פחד, אנו מציגים פרוטוקול התניה שונה של פחד. פרוטוקול זה מבטיח שעכברים יפגינו באופן עקבי התנהגויות טיסה במהלך הצגת רמזים בהתניה של פחד.

התניה שונה של פחד לגרימת התנהגויות טיסה בעכברים

חקור מנגנונים עצביים של התנהגות מרדף בזמן אמת בעכברים באמצעות מערכת פיתיון רובוטית מבוקרת. שיטה זו מאפשרת ניסויים סטנדרטיים לחקר דינמיקת טורף-טרף ומיפוי תגובות חושיות במודל מכרסמים.

מערכת אינטראקטיבית בזמן אמת לחקר התנהגות מרדף מתעמתת במכרסמים

גלה סרטונים נוספים