放し飼いの動物における空間認知を研究するために薬理学的操作と高精度ラジオテレメトリーを使用しました

この実験の全体的な目標は、陸上のカメのナビゲーションにおける空間認知の重要性を決定することです。この方法は、動物が環境の変化にどのように反応するか、ストレスの多い風景をナビゲートするかなど、生態学の重要な質問に答えるのに役立ち、根底にある認知的および神経学的プロセスについての洞察を与えてくれます。この技術の主な利点は、動物の動きが自然システム内で高い空間精度で研究され、よく研究された薬理学的薬剤を使用して行動が操作されることです。

この方法は、動物の動きの認知基盤についての洞察を提供することができますが、保存や神経生物学などの他のシステムにも適用できます。まず、カメがいることが知られているターゲットの水域を見つけます。サイト内で、トラップを設置するのに十分な水深があるエリアを特定します。

閉じ込められたカメが浮上して呼吸するスペースを与えるために、4〜5インチが水面上に留まるようにフープトラップを展開します。トラップを最大の長さまで広げます。トラップを所定の位置にしっかりと杭打ちします。

次に、死んだ魚、鶏レバーまたは首、キャットフードの缶詰または缶詰の野菜でトラップを餌にします。トラップは毎日2回チェックしてください。動物を側面に保持してカメを取り除き、怪我の原因となる可能性のある爪やくちばしとの接触を避けます。

カメをバネのはかりに取り付けられた保持袋に入れ、動物の質量を最も近いグラムに記録します。送信機を固定するには、まずヘラと布を使用して、取り付け領域から泥、破片、藻類を取り除きます。70%イソプロパノールを使用して、この領域を綿棒で拭きます。

少量の5分間のエポキシを使用して、送信機を亀の甲羅に取り付け、送信機が甲羅と最大限に接触するように向きを変えます。アンテナは、体の長軸に平行に、動物の後ろに引きずるように配置します。最後に、送信機全体と周囲の甲羅の約1センチメートルを5分間のエポキシで覆います。

エポキシが硬化した後、通常は一晩で、カメを捕獲点に戻します。薬剤ストックを調製するには、ドラフト内の分析天びんを使用して、1ミリリットルあたり1ミリグラムの溶液を作るのに十分な臭化スコポラミンの秤量を行います。スコポラミンを、適切な量の注射生理食塩水を含む円錐形のチューブに加えます。.

溶解するまで渦巻きます。次に、1ミリリットルあたり1ミリグラムの作業溶液を作るのに十分なスコポラミン臭化メチルを計量します。これを、適切な量の注射生理食塩水を含む円錐形のチューブに加えます。.

すべての粉末が溶解するまで溶液をボルテックスします。0.22 μm の注液シリンジフィルターを使用して、スコポラミン臭化水素酸塩溶液を滅菌密封された血清バイアルに移します。新しいシリンジを使用してろ過プロセスを繰り返し、スコポラミン臭化メチル溶液をろ過します。

対象動物の周波数を受信機にダイヤルインします。八木アンテナを使用し、受信機のゲインを中に設定して、タグ付きの動物の大まかな位置を特定します。少なくとも25メートル離れて、ターゲットのカメの一般的な位置に移動します。

GPSデバイスを使用して、位置を記録します。最も強い信号の方向を特定します。ゲインをできるだけ下げて、検出可能な信号を受信します。

アンテナを左に動かし、信号が失われた方位を記録します。これが左の丘です。次に、このプロセスを繰り返して、適切な小丘を決定します。

これらの 2 つのノールは、1 セットのベアリングを表します。次に、別の場所、理想的には最初のベアリングに対して60〜90度(可能であれば)に移動し、左右のノールベアリングを再度使用します。GPSの位置は、トラッカーの位置が変わるたびに取得する必要があります。

これを異なる場所で繰り返し、合計で少なくとも 3 つ、最大 5 つのベアリングセットを使用して、精度を向上させます。位置収集を10〜15分ごとに繰り返し、対象動物の方位セットを記録します。これにより、操作されていない動物の移動データが得られます。

動物が予測された経路の約半分をナビゲートするまで続けます。次に、動物の場所に進み、慎重に再捕獲します。以前に収集した質量を使用して、収集した特定の動物に投与する薬物の正しい用量を決定します。

70%アルコールワイプで注射部位を綿棒で拭きます。.22ゲージの針が付いた1ミリリットルの注射器を使用して、薬物を直接コードル腹膜洞に送達します。動物を捕獲した場所でできるだけ早く解放します。

動物が投影された目的地に到達するまで、左右のノール法を使用して動物の動きを追跡します。左右のノールベアリングの各ペアを使用して、角度を二等分し、結果として得られる送信機のベアリングを見つけます。特定の時点のすべての方位についてこれを繰り返し、三角測量してその時点での動物の位置を見つけます。

このマップは、一時的な池と恒久的な池の間の経験豊富な成体のカメの追跡された動きを示しています。注射前に従来のルートに沿って高い精度を維持していたにもかかわらず、試験群のすべての成人は、スコポラミン治療を受けた後に劇的に逸脱しました。この現象は、対照薬であるメチルスコポラミンで治療された個人では見られませんでした。.

逆に、ナイーブな幼体をマッピングしたところ、スコポラミン治療を行っても、個々の個体は従来の経路内で動きを維持していることが示された。このことは、その場所での経験がない少年は、局所的な手がかりを使って移動するのが、スコポラミンで治療された成人は、スコポラミンで治療するとこの能力を失ったため、空間記憶を使って移動することを示唆している。このプロットは、処理前のサンプルタートルの動きを示しています。

すべての治療グループは、高い精度で従来の道をたどっていることが見られます。治療後、スコポラミン治療群の成人は従来の経路から大きく逸脱した。他のすべてのグループは、高精度で航行を続けました。

一度習得すると、トラッキングが適切に行われれば、ベアリングの各セットを3分以内に収集できます。この手順を試行する際は、正確なデータを収集するのに十分近く、動物の邪魔になるほど近すぎない場所を選択することを忘れないでください。その開発後、この技術は、生態学と動物行動学の分野の研究者が自然条件下での認知の神経学的基礎を探求する道を開きました。