Name: Un sistema interattivo in tempo reale per lo studio del comportamento di inseguimento conflittuale nei roditori (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-05-16T14:20:00.000+00:00
Duration: 6 min 25 s
Description: Scopri un metodo standardizzato per studiare il comportamento predatorio nei topi utilizzando un sistema di esca robotica interattiva in tempo reale. Questo protocollo permette di esplorare i meccanismi neurali sottostanti all'inseguimento preda-predatore.

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>Cilindro acrilico</td><td>SENTAI</td><td>PMMA</td><td>Diametro 800 mm Altezza 300 mm Spessore 8 mm</td></tr><tr><td>Tavolo antivibrante</td><td>VEOO</td><td>Custom made</td><td>Lunghezza 1500 mm Larghezza 1500 mm Altezza 750 mm</td></tr><tr><td>Telecamera</td><td>JIERUIWEITONG</td><td>HF868SS</td><td>Dimensione pixel 3 &; m &acuto; 3 &micro; m 480P: 120 fps</td></tr><tr><td>Telaio di supporto della fotocamera</td><td>RUITU</td><td>Su misura</td><td>Larghezza massima 3300 mm Altezza massima 2600 mm</td></tr><tr><td>Circuito stampato</td><td>WXRKDZ</td><td>Su misura</td><td>Lunghezza 60 mm Larghezza 40 mm Distanza tra i fori 2,54 mm</td></tr><tr><td>Computer</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>Pellet alimentare su misura</td><td>da 30 cm</td></tr><tr><td></td><td>Bio-serve</td><td>F07595</td><td>20 mg</td></tr><tr><td>Telaio di supporto della piattaforma</td><td>HENGDONG</td><td>OB3030</td><td>Lunghezza 1600 mm Altezza 900 mm Larghezza 800 mm</td></tr><tr><td>Alimentazione regolata</td><td>ZHAOXIN</td><td>PS-3005D</td><td>Tensione di uscita: 0-30 V Corrente di uscita: 0-3 A</td></tr><tr><td>Blocco magnetico rotondo</td><td>YPE</td><td>YPE-230213-5</td><td>Diametro 40 mm Spessore 10 mm</td></tr><tr><td>Driver per servomotori</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>Guida di scorrimento</td><td>JUXIANG</td><td>JX45</td><td>Lunghezza 1000 mm Larghezza 1000 mm</td></tr><tr><td>Lastra acrilica quadrata</td><td>SENTAI</td><td>PMMA</td><td>Lunghezza 800 mm Larghezza 800 mm Spessore 10 mm</td></tr><tr><td>Quadrato Blocco magnetico</td><td>RUITONG</td><td>N35</td><td>Lunghezza 100 mm Larghezza 50 mm Spessore 20 mm</td></tr><tr><td>Stm32</td><td>ZHENGDIANYUANZI</td><td>F103</td><td>STM32F103ZET6 72 MHz clock</td></tr><tr><td>Transistor</td><td>Semtech</td><td>C118536</td><td>2N2222A, NPN</td></tr></tbody></table>

un sistema interattivo in tempo reale per lo studio del comportamento di inseguimento conflittuale nei roditori

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

Per sfuggire a un predatore, la preda impiega spesso strategie di fuga flessibili e variabili, come cambiare la velocità di fuga o fuggire in direzioni imprevedibili 21,22,23. In questo studio, il modello di movimento dell'esca robotica è controllato in modo flessibile in velocità e direzione in modo da poter modificare la direzione di fuga e la velocità dell'esca robotica per simulare il compito di predazione in condizioni dive...

Un sistema interattivo in tempo reale per lo studio del comportamento di inseguimento conflittuale nei roditori

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

Ricerca

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

In questo rapporto, presentiamo un sistema completamente automatico ed estremamente versatile in grado di testare contemporaneamente multi-cognitive comportamenti e registrare le attività neuronali per i roditori.

Un sistema completamente automatizzato ed altamente versatile per test multi-funzioni cognitive e di registrare le attività neuronali in roditori

Gioca combattendo nel ratto comporta attacco e difesa della nuca, che in caso di contatto, viene delicatamente strofinò con il muso. Poiché i movimenti di un animale sono controbilanciati dalle azioni di suo partner, il gioco di combattimento è un complesso, interazione dinamica. Questa complessità dinamica solleva problemi metodologici su cosa segnare per studi sperimentali. Presentiamo uno schema a punteggio che è sensibile alla natura correlata delle azioni eseguite. Due esperimenti...

Sbirciando nelle dinamiche delle interazioni sociali: Gioca misurazione Lotta in ratti

Viene proposto un protocollo completamente automatizzato per roditori condizionamento operante. Il protocollo si basa su un preciso controllo temporale degli eventi comportamentali per indagare in che misura influenza il controllo dell'attività sottostante neurale integrazione sensomotoria e di controllo cognitivo esperimenti.

Un completamente automatizzata Roditore condizionata Protocollo per Sensomotoria Integrazione e esperimenti di controllo cognitive

Descriviamo i protocolli per la formazione di ratti per le registrazioni elettrofisiologiche croniche in compiti cognitivi completamente automatizzate su una proiezione Piano Maze.

Automated compiti cognitivi visivi per la registrazione Neural all&#39;attività utilizzando una proiezione Piano Maze

Questo protocollo descrive un'analisi comportamentale, basata sulla prova del labirinto di Barnes, per studiare come istintiva difensiva azioni sono modificate dalla conoscenza dell'ambiente spaziale.

Un'analisi comportamentale per investigare il ruolo della memoria spaziale durante la difesa istintiva nei topi

Questo articolo introduce un apparato di t-labirinto automatizzato che abbiamo inventato e un protocollo basato su questo apparecchio per l'analisi decisionale basato su ritardo e sforzo processo decisionale nei roditori di movimento liberi.

Un t-labirinto automatizzato basato apparato e protocollo per l'analisi basate su ritardo e sforzo decisionale nei roditori in movimento libero

Questo modello di conflitto viene utilizzato per misurare il danno di controllo inibitorio dopo l'esposizione a sostanze d'abuso, o altri fattori che possono influenzare il controllo inibitorio. Uno stimolo sessuale e un ostacolo che ha avversione sono presentati simultaneamente, così ratti maschii hanno conquistare l'ostacolo per approcciare la ricompensa sessuale.

Un modello di conflitto di ricompensa in cerca di comportamento in ratti maschii

Descritto qui è un nuovo sistema sperimentale automatizzato che offre un'alternativa al test a tre camere e risolve anche diversi avvertimenti. Questo sistema fornisce più parametri comportamentali che consentono un'analisi rigorosa delle piccole dinamiche comportamentali dei roditori durante i test di preferenza sociale e di preferenza di social novella.

Un sistema per tenere traccia delle dinamiche del comportamento delle preferenze sociali nei piccoli roditori

Questo protocollo descrive come costruire una videocamera piccola e versatile e come utilizzare video ottenuti da essa per addestrare una rete neurale a tracciare la posizione di un animale all'interno di camere di condizionamento operanti. Si tratta di un valido complemento alle analisi standard dei log dei dati ottenuti da test di condizionamento operanti.

Monitoraggio dei ratti nelle camere di condizionamento operanti utilizzando una videocamera fatta in casa versatile e DeepLabCut

Il presente protocollo descrive lo sviluppo di una cassetta degli attrezzi open source a 5 scelte per i modelli di animali roditori, utilizzando Arduino e l'hardware correlato e una versatile cassetta degli attrezzi Matlab, incluso uno script opzionale per l'addestramento comportamentale automatizzato. Gli script sono personalizzabili e facilitano l'implementazione di diversi progetti di prova e test.

Un open source, completamente personalizzabile, 5-Choice Serial Reaction Time Task Toolbox per l'addestramento comportamentale automatizzato dei roditori

Per studiare i comportamenti di volo in un contesto di paura, introduciamo un protocollo di condizionamento della paura modificato. Questo protocollo assicura che i topi mostrino costantemente comportamenti di volo durante la presentazione del segnale nel condizionamento della paura.

Condizionamento della paura modificato per indurre comportamenti di volo nei topi

Scopri un metodo standardizzato per studiare il comportamento predatorio nei topi utilizzando un sistema di esca robotica interattiva in tempo reale. Questo protocollo permette di esplorare i meccanismi neurali sottostanti all'inseguimento preda-predatore.

Un sistema interattivo in tempo reale per lo studio del comportamento di inseguimento conflittuale nei roditori

Esplora altri video