Name: げっ歯類の対立的追跡行動を研究するためのリアルタイム対話システム (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-05-16T14:20:00.000+00:00
Duration: 6 min 25 s
Description: 学ぶ、マウスの捕食追跡行動を定量化する標準化されたリアルタイム対話システムの構築方法。このプロトコルは神経メカニズムの研究と捕食者・被食者ダイナミクスの理解を促進します。

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<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>アクリルシリンダー</td><td>SENTAI</td><td>PMMA</td><td>直径 800 mm 高さ 300 mm 厚さ 8 mm</td></tr><tr><td>防振テーブル</td><td>VEOO</td><td>カスタムメイド</td><td>長さ 1500 mm 幅 1500 mm 高さ 750 mm</td></tr><tr><td>カメラ</td><td>JIERUIWEITONG</td><td>HF868SS</td><td>ピクセル サイズ 3 &m&acute;3 & マイクロ;m 480P: 120 fps</td></tr><tr><td>カメラサポートフレーム</td><td>RUITU</td><td>カスタムメイド</td><td>最大幅 3300 mm 最大高さ 2600 mm</td></tr><tr><td>回路基板</td><td>WXRKDZ</td><td>カスタムメイド</td><td>長さ 60 mm 幅 40 mm 穴間隔 2.54 mm</td></tr><tr><td>コンピューター</td><td>DELL</td><td>Precision 5820 タワー</td><td>Inter(R) Xeon(R) W-2155 CPU NVIDIA GeForce RTX 2080Ti</td></tr><tr><td>DuPont Line</td><td>TELESKY</td><td>カスタムメイド</td><td>30 cm</td></tr><tr><td>フードペレット</td><td>Bio-serve</td><td>F07595</td><td>20 mg</td></tr><tr><td>プラットフォームサポートフレーム</td><td>HENGDONG</td><td>OB3030</td><td>長さ 1600 mm 高さ 900 mm 幅 800 mm</td></tr><tr><td>安定化電源</td><td>ZHAOXIN</td><td>PS-3005D</td><td>出力電圧: 0-30 V 出力電流: 0-3 A</td></tr><tr><td>丸型磁気ブロック</td><td>YPE</td><td>YPE-230213-5</td><td>直径 40 mm 厚さ 10 mm</td></tr><tr><td>サーボモータードライバー</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>スライドレール</td><td>JUXIANG</td><td>JX45</td><td>長さ 1000 mm 幅 1000 mm</td></tr><tr><td>角アクリル板</td><td>SENTAI</td><td>PMMA</td><td>長さ 800 mm 幅 800 mm 厚さ 10 mm</td></tr><tr><td>角磁気ブロック</td><td>RUITONG</td><td>N35</td><td>長さ 100 mm 幅 50 mm 厚さ 20 mm</td></tr><tr><td>Stm32</td><td>ZHENGDIANYUANZI</td><td>F103</td><td>STM32F103ZET6 72 MHz クロック</td></tr><tr><td>トランジスタ</td><td>Semtech</td><td>C118536</td><td>2N2222A、NPN</td></tr></tbody></table>

げっ歯類の対立的追跡行動を研究するためのリアルタイム対話システム

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

捕食者から逃れるために、獲物はしばしば、脱出速度の変更や予測不可能な方向への逃走など、柔軟で可変的な逃避戦略を採用する21,22,23。本研究では、ロボットベイトの移動パターンを速度と方向に柔軟に制御することで、逃げ方向とロボットベイトの速度をそれぞれ変更し、異なる条件下での捕食課題をシミュレートすることができます。
まず、プラットフォームのコントロールの信頼性をテストし、脱出速度は0〜60 cm / sの範囲で調整可能です(コオロギの脱出速度は0〜60 cm / sの範囲と推定されました22)。実際の速度はウェブカメラで監視し、設定速度と実際の速度の差は2%未満でした(表1)。次に、ロボットベイトの異なる脱出戦略を持ついくつかの捕食タスクを設計しました。
(i...

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

行動

本稿では、同時に複数の認知行動をテストし、げっ歯類のために神経活動を記録することができる完全に自動化された汎用性の高いシステムを提案する。...

マルチ認知機能のテストとげっ歯類の神経活動を記録するための完全に自動化された汎用性の高いシステム

ラットで戦って遊ぶには接触すると、そっと鼻とnuzzledさ首のうなじの攻撃と防御を必要とする。...

社会的相互作用のダイナミクスにピアリング：ラットでの戦闘を再生し測定

げっ歯類オペラントコンディショナー完全に自動化されたプロトコルが提案されている。プロトコルは、感覚運動統合と認知対照実験の基礎となる、この制御に影響を与える神経活動への広がりを調査するために、行動のイベントの正確な時間的制御に依存しています。...

感覚統合と認知制御実験のための完全に自動化されたげっ歯類エアコンプロトコル

我々は、床の投影迷路に完全に自動化された認知課題の慢性電気生理学的記録のためにラットを訓練するためのプロトコルを記述します。...

フロアプロジェクション迷路を用いた記録神経活動のための自動化された視覚認知課題

このプロトコルを記述するバーンズ迷路テストに基づいて、行動分析、空間環境の知識によって変更される操作方法本能的な防衛を研究します。...

マウスで本能的な防衛中に空間記憶の役割を調査するため行動分析

自動化における遅延および努力ベース無料移動齧歯動物における意思決定を分析するための装置およびプロトコルのベース

この競合モデルを使用して、習慣性の薬剤や抑制に影響を及ぼすかもしれない他の要因への暴露後抑制の減損を測定します。性的な刺激と嫌悪障害物を同時に提示、従って雄ラット性的報酬をアプローチする障害物を征服します。...

雄ラットの報酬探索行動の競合モデル

ここで説明する新しい自動実験システムは、3チャンバーテストの代替を提供し、また、いくつかの注意事項を解決します。このシステムは、社会的嗜好および社会的新規性嗜好試験中に小さなげっ歯類の行動ダイナミクスの厳密な分析を可能にする複数の行動パラメータを提供する。...

小げっ歯類における社会的嗜好行動のダイナミクスを追跡するシステム

このプロトコルは、小型で汎用性の高いビデオカメラを構築する方法と、そこから得られたビデオを使用してニューラルネットワークを訓練し、オペラ座内の動物の位置を追跡する方法を説明します。これは、オペラコンディショニングテストから得られたデータログの標準的な分析を補完する貴重なものです。...

多目的な自家製ビデオカメラとDeepLabCutを使用して、オペラコンディショニングチャンバー内のラットを追跡する

現在のプロトコルは、Arduinoおよび関連ハードウェアと、自動行動トレーニング用のオプションのスクリプトを含む汎用性の高いMatlabツールボックスを使用して、げっ歯類動物モデル用のオープンソースの5選択シリアル反応時間タスクツールボックスの開発を説明しています。スクリプトはカスタマイズ可能で、さまざまな試行およびテスト設計の実装を容易にします。...

げっ歯類の自動行動トレーニングのためのオープンソースの、完全にカスタマイズ可能な5択シリアル反応時間タスクツールボックス

恐怖の文脈における飛行行動を研究するために、修正された恐怖条件付けプロトコルを導入します。このプロトコルは、マウスが恐怖条件付けにおける手がかりの提示中に一貫して飛行行動を示すことを保証します。...

マウスの飛翔行動を誘導するための修正された恐怖条件付け

学ぶ、マウスの捕食追跡行動を定量化する標準化されたリアルタイム対話システムの構築方法。このプロトコルは神経メカニズムの研究と捕食者・被食者ダイナミクスの理解を促進します。

げっ歯類の対立的追跡行動を研究するためのリアルタイム対話システム

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