Met behulp van farmacologische Manipulatie en hoge precisie-Radio Telemetrie op de Ruimtelijke Cognition in Free opgezette dieren Studie

Het algemene doel van dit experiment is om het belang van ruimtelijke cognitie bij de navigatie van landschildpadden te bepalen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in de ecologie, waaronder hoe dieren reageren op veranderingen in hun omgeving of navigeren door stressvolle landschappen, en ons inzicht geven in de onderliggende cognitieve en neurologische processen. De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn dat dierlijke bewegingen worden bestudeerd in een natuurlijk systeem met een hoge ruimtelijke precisie en dat het gedrag wordt gemanipuleerd met behulp van goed bestudeerde farmacologische middelen.

Hoewel deze methode inzicht kan bieden in de cognitieve basis van dierlijke bewegingen, kan deze ook worden toegepast op andere systemen, zoals natuurbehoud en neurobiologie. Begin met het lokaliseren van een doelwatermassa waarvan bekend is dat er schildpadden in voorkomen. Identificeer binnen de locatie een gebied met voldoende waterdiepte om vallen te plaatsen.

Plaats de hoepelvallen zodanig dat er vier tot vijf inch boven het wateroppervlak overblijft, zodat gevangen schildpadden ruimte hebben om naar boven te komen en te ademen. Zet de vallen uit tot hun maximale lengte. Veranker de vallen stevig met haringen.

Lok vervolgens de vallen met dode vissen, kippenlevers of -nekken, en een blikje kattenvoer of ingeblikte groenten. Controleer de vallen twee keer per dag. Verwijder de schildpadden door het dier aan de zijkanten vast te houden, waarbij contact met de klauwen of de snavel wordt vermeden, aangezien deze letsel kunnen veroorzaken.

Plaats de schildpad in een opvangzak die is bevestigd aan een veerweegschaal en noteer de massa van het dier op de dichtstbijzijnde gram. Om de zender te bevestigen, gebruikt u eerst een spatel en een doek om modder, vuil en algen uit het aanhechtingsgebied te verwijderen. Reinig dit gebied met een wattenstaafje met 70% isopropanol.

Gebruik een kleine hoeveelheid vijf-minuten epoxy om de zender op het schild van de schildpad te bevestigen, waarbij u ervoor zorgt dat de zender maximaal contact heeft met het schild. Positioneer de antenne zodanig dat deze achter het dier langs loopt, parallel aan de lengteas van het lichaam. Bedek ten slotte de gehele zender en ongeveer één centimeter van het omliggende schild met vijf-minuten epoxy.

Nadat de epoxy is uitgehard, meestal gedurende een nacht, brengt u de schildpad terug naar de vindplaats. Gebruik om de drugsvoorraden te bereiden een analytische balans in een zuurkast om voldoende scopolaminehydrobromide af te wegen om een oplossing van 1 mg/mL te maken. Voeg de scopolamine toe aan een conische buis met het juiste volume injectiezoutoplossing.

Vortex tot het is opgelost. Weeg vervolgens voldoende scopolamine methylbromide af om een werkoplossing van 1 mg/mL te maken. Voeg dit toe aan een conische buis met het juiste volume injectiesaline.

Vortex de oplossing totdat al het poeder is opgelost. Breng de scopolaminehydrobromide-oplossing over in een steriel, afgesloten serumflesje met behulp van een gietspuitfilter van 0,22 micrometer. Herhaal het filtratieproces met een nieuwe spuit om de scopolaminemethylbromide-oplossing te filteren.

Stel de frequentie van het doeldier in op de ontvanger. Identificeer met behulp van een Yagi-antenne, waarbij de versterking van de ontvanger op gemiddeld staat, de algemene locatie van een gemarkeerd dier. Begeef u naar de algemene locatie van de doelschildpad, waarbij u op een afstand van ten minste 25 meters blijft.

Registreer de locatie met behulp van een GPS-apparaat. Bepaal de richting van het sterkste signaal. Zet de versterking (gain) zo laag mogelijk, zolang er nog een detecteerbaar signaal wordt ontvangen.

Verplaats de antenne naar links en noteer de peiling waarbij het signaal wegvalt. Dit is de linkerheuvel. Herhaal dit proces vervolgens om de rechterheuvel te bepalen.

Deze twee heuvels vertegenwoordigen één set peilingen. Verplaats u vervolgens naar een andere locatie, bij voorkeur 60 tot 90 graden ten opzichte van de eerste peiling, indien mogelijk, en neem opnieuw de peilingen van de linker- en rechterheuvel. Er moet telkens een GPS-locatie worden vastgelegd wanneer de tracker van positie verandert.

Herhaal dit op verschillende locaties voor in totaal minimaal drie en maximaal vijf peilingensets om de nauwkeurigheid te verhogen. Herhaal de locatieverzameling elke 10 tot 15 minuten en noteer de peilingensets voor het doeldier. Dit levert bewegingsgegevens op voor de onbehandelde dieren.

Ga door totdat het dier ongeveer de helft van zijn geprojecteerde pad heeft afgelegd. Ga vervolgens naar de locatie van het dier en vang het voorzichtig opnieuw. Bepaal op basis van de eerder verzamelde massa de juiste dosis van het geneesmiddel die aan het specifieke gevangen dier moet worden toegediend.

Reinig de injectieplaats met een 70% alcoholdoekje. Gebruik een spuit van 1 mL met een naald van 22 gauge om het middel rechtstreeks in de caudale peritoneale sinus te injecteren. Laat het dier zo spoedig mogelijk vrij op de plaats waar het is gevangen.

Volg de beweging van het dier met de methode van linker- en rechterheuvel-peilingen totdat het de beoogde bestemming bereikt. Bepaal bij elk paar linker- en rechterheuvel-peilingen de bissectrice van de hoek om de resulterende zenderpeiling te vinden. Herhaal dit voor alle peilingen op een bepaald tijdstip en gebruik triangulatie om de positie van het dier op dat moment vast te stellen.

Deze kaart toont de gevolgde bewegingen van ervaren volwassen schildpadden tussen tijdelijke en permanente vijvers. Ondanks het behoud van een hoge precisie langs traditionele routes vóór de injectie, weken alle volwassenen in de testgroep drastisch af na behandeling met scopolamine. Dit fenomeen werd niet waargenomen bij individuen die behandeld waren met het controlemiddel methylscopolamine.

Omgekeerd toonde de mapping van naïeve juvenielen aan dat individuen, zelfs bij behandeling met scopolamine, hun bewegingen binnen traditionele routes behielden. Dit suggereerde dat juveniele individuen zonder eerdere ervaring op de locatie lokale signalen gebruiken om te navigeren, terwijl scopolamine-behandelde volwassenen gebruikmaken van ruimtelijk geheugen om te navigeren, aangezien zij dit vermogen verloren na behandeling met scopolamine. Deze grafiek toont de beweging van de geselecteerde schildpadden vóór de behandeling.

Alle behandelingsgroepen volgen het traditionele pad met een hoge mate van nauwkeurigheid. Na de behandeling weken volwassenen in de scopolamine-behandelingsgroep significant af van het traditionele pad. Alle andere groepen bleven navigeren met een hoge precisie.

Zodra de methode onder de knie is, kan elke set peilingen in maximaal drie minuten worden verzameld, mits de tracking correct wordt uitgevoerd. Tijdens deze procedure is het belangrijk om locaties te kiezen die dichtbij genoeg zijn om nauwkeurige gegevens te verzamelen, maar niet zo dichtbij dat het dier wordt gestoord. Na de ontwikkeling heeft deze techniek de weg vrijgemaakt voor onderzoekers op het gebied van ecologie en diergedrag om de neurologische basis van cognitie onder natuurlijke omstandigheden te verkennen.