2016년 11월 6일
이 문서는 문서 및 탐색에인지의 역할을 정량화하는 메모리와 무선 원격 측정의 약리 조작을 결합하는 새로운 프로토콜을 설명합니다.
이 실험의 전반적인 목표는 육지 거북 탐색에서 공간 인식의 중요성을 결정하는 것입니다. 이 방법은 동물이 환경 변화에 어떻게 반응하는지 또는 스트레스가 많은 풍경을 탐색하는 방법을 포함하여 생태학의 주요 질문에 답하고 근본적인 인지 및 신경학적 과정에 대한 통찰력을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 동물의 움직임이 높은 공간 정밀도를 가진 자연 시스템에서 연구되고 잘 연구 된 약리학 적 대리인을 사용하여 행동이 조작된다는 것입니다.
이 방법은 동물 움직임의 인지적 기초에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 보존 및 신경 생물학과 같은 다른 시스템에도 적용할 수 있습니다. 시작하려면 거북이가 있는 것으로 알려진 대상 수역을 찾습니다. 사이트 내에서 트랩을 설치하기에 충분한 수심이 있는 지역을 식별합니다.
갇힌 거북이가 수면 위로 올라와 숨을 쉴 수 있는 공간을 제공하기 위해 4-5인치가 물 위에 남아 있도록 후프 트랩을 배치합니다. 트랩을 최대 길이까지 확장하십시오. 트랩을 제자리에 단단히 고정하십시오.
다음으로, 죽은 생선, 닭 간 또는 목, 고양이 사료 통조림 또는 야채 통조림으로 덫을 미끼로 삼습니다. 하루에 두 번 트랩을 확인하십시오. 거북이를 옆으로 잡고 부상을 입을 수 있는 발톱이나 부리에 닿지 않도록 하여 거북이를 제거하십시오.
거북이를 스프링 저울에 부착 된 보관 가방에 넣고 동물의 질량을 가장 가까운 그램으로 기록하십시오. 송신기를 부착하려면 먼저 주걱과 천을 사용하여 부착 영역에서 진흙, 파편 및 조류를 제거하십시오. 70% 이소프로판올을 사용하여 이 부위를 면봉으로 닦습니다.
소량의 5분 에폭시를 사용하여 송신기를 거북이 갑각에 부착하고 송신기가 껍질과 최대한 접촉할 수 있도록 방향을 지정합니다. 안테나가 몸체의 긴 축과 평행하게 동물 뒤로 따라가도록 안테나를 배치합니다. 마지막으로, 전체 송신기와 주변 갑각의 약 1cm를 5분 에폭시로 덮습니다.
에폭시가 경화된 후, 보통 하룻밤 사이에 거북이를 포획 지점으로 되돌립니다. 의약품 원료를 준비하려면 흄 후드의 분석 저울을 사용하여 밀리리터당 1밀리그램 용액을 만들기에 충분한 스코폴라민 하이드로브로마이드의 무게를 측정합니다. 적절한 양의 주입 식염수가 들어 있는 원뿔형 튜브에 스코폴라민을 추가합니다.
용해될 때까지 소용돌이. 다음으로, 밀리리터당 1밀리그램의 작업 용액을 만들기에 충분한 스코폴라민 메틸브로마이드의 무게를 잰다. 적절한 양의 주입 식염수가 들어 있는 원뿔형 튜브에 이것을 추가합니다.
모든 분말이 용해될 때까지 용액을 소용돌이치십시오. 0.22마이크로미터 주입 주사기 필터를 사용하여 스코폴라민 브롬화수소화물 용액을 밀봉된 멸균 혈청 바이알로 옮깁니다. 새 주사기를 사용하여 여과 과정을 반복하여 스코폴라민 메틸브로마이드 용액을 여과합니다.
대상 동물의 주파수를 수신기에 다이얼합니다. Yagi 안테나를 사용하고 수신기 게인을 중간으로 설정하여 태그가 지정된 동물의 일반적인 위치를 식별합니다. 대상 거북이의 일반적인 위치로 이동하고 최소 25미터 거리를 유지합니다.
GPS 장치를 사용하여 위치를 기록합니다. 가장 강한 신호의 방향을 식별합니다. 감지 가능한 신호를 계속 수신하는 동안 게인을 가능한 한 낮추십시오.
안테나를 왼쪽으로 이동하고 신호가 손실되는 베어링을 기록합니다. 이것은 왼쪽 knoll입니다. 그런 다음 이 과정을 반복하여 올바른 놀을 결정합니다.
이 두 개의 놀은 단일 베어링 세트를 나타냅니다. 그런 다음 가능한 경우 첫 번째 베어링을 기준으로 60-90도의 다른 위치로 이동하고 왼쪽 및 오른쪽 놀 베어링을 다시 가져옵니다. 추적기가 위치를 변경할 때마다 GPS 위치를 가져와야 합니다.
정확도를 높이기 위해 총 3개 이상, 최대 5개의 베어링 세트에 대해 다른 위치에서 이 작업을 반복합니다. 10-15분마다 위치 수집을 반복하고 대상 동물의 베어링 세트를 기록합니다. 이것은 조작되지 않은 동물에 대한 이동 데이터를 제공합니다.
동물이 예상 경로의 약 절반을 탐색할 때까지 계속합니다. 그런 다음 동물의 위치로 이동하여 조심스럽게 다시 포획하십시오. 이전에 수집된 질량을 사용하여 수집된 특정 동물에 대해 투여할 약물의 정확한 용량을 결정합니다.
70% 알코올 물티슈로 주사 부위를 면봉으로 닦습니다. 22게이지 바늘이 있는 1밀리리터 주사기를 사용하여 약물을 코들 복막동으로 직접 전달합니다. 포획 장소에서 가능한 한 빨리 동물을 풀어 주십시오.
동물이 예상 목적지에 도달할 때까지 왼쪽 및 오른쪽 놀 방법을 사용하여 동물의 움직임을 추적합니다. 왼쪽 및 오른쪽 knoll bearing의 각 쌍을 사용하여 각도를 이등분하여 결과 송신기 베어링을 찾습니다. 주어진 시간 지점의 모든 방위에 대해 이 작업을 반복하고 삼각 측량하여 해당 시간에 동물의 위치를 찾습니다.
이 지도는 임시 연못과 영구 연못 사이에서 경험 많은 성인 거북이의 추적된 움직임을 보여줍니다. 주사 전에 전통적인 경로를 따라 높은 정밀도를 유지했음에도 불구하고, 테스트 그룹의 모든 성인은 스코폴라민 치료를 받은 후 극적으로 벗어났습니다. 이러한 현상은 대조군인 메틸스코폴라민(methylscopolamine)으로 치료받은 개인에서는 나타나지 않았습니다.
반대로, 순진한 청소년을 매핑한 결과, 스코폴라민 치료를 받았음에도 불구하고 개체는 전통적인 경로 내에서 움직임을 유지했습니다. 이는 현장에서 이전에 경험이 없는 청소년은 국소 신호를 사용하여 탐색하는 반면, 스코폴라민 치료를 받은 성인은 스코폴라민으로 치료했을 때 이 능력을 잃었기 때문에 공간 기억을 사용하여 탐색한다는 것을 시사했습니다. 이 플롯은 처리 전 샘플 거북의 움직임을 보여줍니다.
모든 치료 그룹은 높은 수준의 정확도로 전통적인 경로를 따르는 것으로 보입니다. 치료 후, 스코폴라민 치료 그룹의 성인은 전통적인 경로에서 크게 벗어났습니다. 다른 모든 그룹은 계속해서 높은 정밀도로 항해했습니다.
일단 숙달되면 추적이 제대로 수행되면 각 베어링 세트를 3분 이내에 수집할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 정확한 데이터를 수집할 수 있을 만큼 충분히 가깝지만 동물을 방해할 정도로 너무 가깝지 않은 위치를 선택하는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 개발 후,이 기술은 생태학 및 동물 행동 분야의 연구자들이 자연 조건에서인지의 신경 학적 기초를 탐구 할 수있는 길을 열었습니다.
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본 연구는 약물학적 조작과 무선 텔레메트리를 통합한 새로운 프로토콜을 사용하여 거북이 항법에서 공간 인지의 역할을 조사합니다. 이러한 접근 방식은 자연 환경에서의 동물 행동에 대한 이해를 높이는 것을 목표로 합니다.
약리학적 조작과 고정밀 무선 텔레메트리를 통합하면 자유롭게 활동하는 동물 모델에서 공간 인지 메커니즘을 직접적으로 조사할 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 생태학적으로 유의미한 조건 하에서 신경약리학적 중재와 행동 결과 사이의 연결에 대한 예측 신뢰도를 높여, 인지 및 신경 경로의 초기 단계 타겟 검증을 지원합니다. 본 방법론은 중개 신경과학 및 행동 약리학 파이프라인에서 기전적 리스크를 완화하기 위한 확장 가능한 프레임워크를 제공합니다.
본 프로토콜은 자연주의적 동물 모델에서 인지 표적에 대한 가설 기반 테스트를 가능하게 함으로써, 초기 발견 단계와 전임상 연구 사이의 가교 역할을 합니다.