Name: Rejestrowanie reakcji behawioralnych na odbicie u raków (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-05-14T17:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 30 s
Description: Poznaj metody badania reakcji behawioralnych raków na bodźce wizualne, w tym odbicia i obserwację osobników przez przezroczystą barierę. Techniki te umożliwiają izolację wzrokowych sygnałów od innych modalności zmysłowych.

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

Badania wsparte przez NSERC.

1. Socjalizacja
<ol>
	<li>Aby wyeliminować istniejące hierarchie społeczne, każdy rak jest utrzymywany przez 7–14 dni w osobnym plastikowym pojemniku (30 cm długości x 17,5 cm szerokości x 13 cm głębokości), wypełnionym filtrowaną, napowietrzaną wodą, z małą plastikową doniczką służącą jako schronienie. W przypadku użycia przezroczystych pojemników, pomiędzy nimi umieszcza się przegrodę (np. ręcznik papierowy), aby zapewnić izolację wizualną raków.</li>
	<li>Raki w grupie „Isolated” pozostają w izolacji przez dodatkowe 3–14 dni. Wodę wymienia się, a raki karmi 3 razy w tygodniu.</li>
	<li>Aby ustanowić hierarchię społeczną, po wstępnej izolacji raki umieszcza się w parach tej samej płci. Raki są ważone, a ich długość ciała jest mierzona (od rostrum do telsonu); pary są dobierane tak, aby różnica w wadze i długości nie przekraczała 10%. Na karapaks każdego raka nanosi się białą farbę akrylową w celu identyfikacji osobników (zazwyczaj jednemu osobnikowi nanosi się kropkę, a drugiemu kreskę).</li>
	<li>Po 30-minutowym okresie odpoczynku każda para raków może wejść w interakcję w czystym, białym plastikowym pojemniku (48 cm długości x 25 cm szerokości x 13 cm głębokości), wypełnionym do połowy filtrowaną, napowietrzaną wodą (temperatura pokojowa). Spotkanie to jest rejestrowane na kasecie VHS za pomocą kamery podłączonej do magnetowidu lub zapisywane na komputerze za pomocą kamery internetowej. Interakcja ta pozwala na wykształcenie się hierarchii dominacji.</li>
	<li>Po wstępnej interakcji każda para raków jest utrzymywana razem w większym plastikowym pojemniku (58 cm długości x 30 cm szerokości x 35 cm głębokości) przez kolejne 3–14 dni. Do pojemnika tego doprowadzona jest woda krążąca z systemu filtracji. Jako schronienie zapewnia się pojedynczą rurkę PVC (długość ok. 10 cm).</li>
</ol>
2. Konstrukcja akwarium testowego i kontroli
Metoda I
<ol>
	<li>W celu zbadania reakcji na środowisko odbijające stosuje się akwarium szklane lub z pleksiglasu (52 cm długości x 25 cm szerokości x 30 cm wysokości) (Rysunek 1).</li>
	<li>Jedno lustro (25 cm długości x 20 cm wysokości) umieszcza się na jednym z końców akwarium i mocuje za pomocą kleju lub wosku montażowego. Dwa lustra (26 cm długości x 20 cm wysokości) umieszcza się po bokach, przylegając do lustra końcowego, i mocuje klejem lub woskiem.</li>
	<li>Pozostałe ścianki pokrywa się matową folią okienną. Folia ta eliminuje odbicia, nie wpływając na warunki oświetlenia. Może być wymagane lekkie przeszlifowanie folii, aby upewnić się, że jest ona całkowicie matowa.</li>
</ol>
Metoda II
<ol start="4">
	<li>Aby zbadać reakcje na bodźce wzrokowe dostarczane przez żywego rak ("rak źródłowy"), stosuje się akwarium z pleksiglasu z dwiema komorami końcowymi (Rysunek 2). Akwarium składa się z dużej przedziału centralnego (48 cm długości x 26 cm szerokości x 26 cm wysokości) oraz dwóch mniejszych przedziałów końcowych o tej samej wielkości (12 cm długości x 26 cm szerokości i 26 cm wysokości). Przedziały końcowe są oddzielone od przedziału centralnego przezroczystym pleksiglasem, który jest uszczelniony, aby zapobiec przenikaniu wody i sygnałów chemicznych między przedziałami.</li>
	<li>Zewnętrzny obwód całego akwarium jest pokryty nierefleksyjnym matowym plastikiem, z wyjątkiem dwóch przezroczystych barier na każdym końcu.</li>
	<li>Jako kontrolę wykorzystuje się sześcian wykonany z gliny modelarskiej (np. Sculptee), aby zapewnić bodziec wzrokowy pochodzący z obiektu obojętnego. Sześcian (3,5 cm x 3,0 cm x 3,3 cm) ma objętość zbliżoną do objętości raka źródłowego i jest pomalowany na podobny czerwony kolor.</li>
</ol>
3. Trening wizualny
Metoda I
<ol>
	<li>Rakówy są nagrywane w zbiorniku z lustrem / matową powierzchnią od 3 do 14 dni po walce w celu ustalenia statusu dominacji.</li>
	<li>Rakówy są umieszczane pojedynczo w pojemnikach Tupperware zawierających napowietrzaną, filtrowaną wodę oraz plastikową doniczkę służącą jako schronienie. Rakówy są przenoszone do pomieszczenia testowego i mają 30 min na aklimatyzację przed badaniem.</li>
	<li>Akwarium testowe, w połowie wyłożone lustrami, a w połowie nieodbijającym plastikiem, jest napełniane napowietrzaną, filtrowaną wodą do głębokości około 20 cm.</li>
	<li>Kamera cyfrowa jest podłączona za pomocą kabli audio/wideo do magnetowidu VHS i umieszczona nad akwarium na wysokości pozwalającej na widoczność całego zbiornika. Filmy są rejestrowane na kasetach VHS. Alternatywnie można użyć kamery internetowej podłączonej do komputera, a filmy nagrywać za pomocą programu do tworzenia filmów i zapisywać na DVD.</li>
	<li>Jeden rak z pary jest delikatnie umieszczany w centrum akwarium przy użyciu doniczki, a jego aktywność jest rejestrowana przez 20 min. Podczas nagrywania w pomieszczeniu nie przebywa żadna osoba, aby zminimalizować zakłócenia wynikające z zewnętrznych bodźców wizualnych i słuchowych. Dokładano wszelkich starań, aby zapewnić ciszę w środowisku nagrywania.</li>
	<li>Po zakończeniu testu rak jest usuwany, a zbiornik opróżniany, płukany i ponownie napełniany wodą.</li>
	<li>W celu zrównoważenia warunków eksperymentalnych akwarium jest obracane tak, aby lustra znajdowały się po przeciwnej stronie pomieszczenia. Pomaga to skompensować nieznane czynniki, które mogłyby sprawić, że raki będą preferować jedną stronę akwarium.</li>
	<li>Drugi osobnik z pary jest następnie badany w ten sam sposób co pierwszy.</li>
</ol>
Metoda II
<ol start="9">
	<li>Zgodnie z opisem w Metodzie I, raki są przenoszone do pomieszczenia testowego i nagrywane za pomocą tego samego sprzętu rejestrującego.</li>
	<li>Wszystkie komory (środkową komorę testową oraz dwie komory końcowe) napełnia się napowietrzoną, filtrowaną wodą do wysokości około 20 cm.</li>
	<li>Raka o wielkości zbliżonej do raka badanego umieszcza się w jednej z komór końcowych, a kostkę kontrolną w drugiej.</li>
	<li>Przy użyciu schronienia w formie doniczki, badanego raka ostrożnie umieszcza się w centrum akwarium i nagrywa przez 20 min.</li>
	<li>Po zakończeniu testu akwarium jest opróżniane, płukane i ponownie napełniane wodą.</li>
	<li>Przed zbadaniem drugiego osobnika z pary, raka źródłowego i kostkę kontrolną przenosi się do przeciwległych komór końcowych w celu zrównoważenia warunków.</li>
</ol>
4. Analiza odpowiedzi na bodźce wzrokowe
Metoda I
<ol>
	<li>Aby badacz nie znał statusu społecznego raka, zachowanie w akwarium z lustrem / matową ścianką analizuje się przed analizą prób zachowań walki.</li>
	<li>Rejestruje się ilość czasu, jaki rak spędza po każdej stronie akwarium. Przyjmuje się, że rak przechodzi z jednej strony na drugą, gdy coxae chelipedów przekroczą linię środkową zbiornika (Rysunek 3).</li>
	<li>Rejestruje się również częstotliwość takich zachowań jak zapędzanie w róg, obracanie się, przekraczanie linii środkowej, zamieranie oraz chód wsteczny (opisy znajdują się w Tabeli 1).</li>
	<li>Zachowania wykazane po refleksyjnej stronie zbiornika porównuje się z zachowaniami wykazanymi po stronie nierefleksyjnej, stosując test t dla prób zależnych dla każdej grupy społecznej.</li>
</ol>
Metoda II
<ol start="5">
	<li>Podobnie jak w Metodzie I, przed analizą prób walki analizowane są nagrania wideo zachowań raków.</li>
	<li>Czas, jaki raki spędzają po każdej ze stron akwarium, jest rejestrowany zgodnie z opisem w Metodzie I.</li>
	<li>Rejestrowana jest częstotliwość zapędzania w róg, ustawiania się przodem do końca akwarium, obracania się, przecinania drogi, podnoszenia przodu ciała oraz chodu wstecznego (Tabela 1).</li>
	<li>Zachowania wykazane po stronie z rakiem źródłowym są porównywane z zachowaniami wykazanymi po stronie z kostką kontrolną przy użyciu testu t dla prób zależnych dla każdej grupy społecznej.</li>
</ol>
5. Analiza walk
<ol>
	<li>Nagrania zachowań agresywnych z pierwszych 30 min kojarzenia są analizowane i oceniane. Każna 30-minutowa sesja nagraniowa obejmuje kilka starć, podczas których rakowiec nawiązuje kontakt za pomocą szczypiec i/lub anten. W trakcie tych starć chele są zazwyczaj wykorzystywane do odpychania, uderzania lub chwytania przeciwnika, a anteny bywają używane do smagania przeciwnika. Rakowiec może próbować przewrócić przeciwnika i przycisnąć go do dna. Każde starcie kończy się, gdy jeden z rakowców wycofuje się, idąc do tyłu lub gwałtownie uginając ogon w celu wykonania tzw. „pływania ucieczkowego”.</li>
	<li>Odnotowuje się liczbę starć agonistycznych oraz tożsamość rakowca (ustaloną na podstawie oznaczenia farbą na klatopławie), który wycofuje się z każdego starcia. Rakowiec, który przegrywa większość starć w każdej 30-minutowej sesji, zostaje uznany za przegranego, a drugi rakowiec za zwycięzcę.</li>
</ol>
6. Reprezentatywne wyniki
Podczas 30-minutowego okresu walki wszystkie pary wykazują zachowania agonistyczne. Zachowania te obejmują dotykanie czułkami, rzucanie się, pchanie, chwytanie, uderzanie szczypcami oraz wywracanie przeciwnika, co opisano w innych opracowaniach (np. May &amp; Mercier 2006, 2007). Ostatecznie jeden rak w każdej parze konsekwentnie się wycofuje i unika dalszego kontaktu. Rak wycofujący się jest uznawany za przegranego i klasyfikowany jako podrzędny, natomiast rak zwycięski jest klasyfikowany jako dominujący.
Rangę można również monitorować przez cały okres wspólnego przetrzymywania, obserwując zachowanie raków w zbiorniku, w którym znajduje się tylko jedna plastikowa rurka służąca jako schronienie. Rak dominujący niezmiennie zajmuje schronienie, podczas gdy rak podporządkowany tego nie robi. Rak podporządkowany często porusza się z chelami trzymanymi blisko siebie i wysuniętymi do przodu, natomiast rak dominujący zazwyczaj porusza się z chelami uniesionymi i rozstawionymi szerzej (Guiasu &amp; Dunham, 1998). Po dodaniu nowego pokarmu do zbiornika, rak dominujący zazwyczaj pierwszy go pobiera. W naszych badaniach nad P. clarkii (np. May &amp; Mercier 2006, 2007) zazwyczaj nie stwierdzono zmian w hierarchii po trzech dniach ciągłego wspólnego przetrzymywania.
W rzadkich przypadkach jeden z osobników pary ginie przed zakończeniem okresu parowania. Jest to bardziej prawdopodobne w przypadku długiego okresu parowania (np. 14 dni) oraz gdy rak są zbyt zbliżone pod względem rozmiaru lub masy. Zgonów można zatem uniknąć, dopuszczając około 10% różnicy w masie. Jeśli jeden z osobników pary zginie, dane z drugiego osobnika nie są wliczane do badania.
Rak dominujący i podporządkowany zazwyczaj wykazują odmienne reakcje na środowisko refleksyjne. Raki dominujące konsekwentnie spędzają więcej czasu po stronie refleksyjnej, podczas gdy raki podporządkowane i odizolowane nie wykazują takiej tendencji (May &amp; Mercier, 2006, 2007). Raki dominujące częściej również wykazują zachowania polegające na zapieraniu się w narożniku i odwracaniu po stronie refleksyjnej niż po stronie nierefleksyjnej, czego zazwyczaj nie obserwuje się u osobników odizolowanych i podporządkowanych. Takie różnice między rakiem dominującym a podporządkowanym nie kształtują się jednak natychmiast, lecz rozwijają się w ciągu 3–14 dni okresu parowania (May &amp; Mercier, 2007).
Wstępne dowody wskazują, że dominujące i podporządkowane rakowie reagują w różny sposób na bodźce wizualne dostarczane przez żywego raka (raka źródłowego) po 3 dniach kojarzenia (May et al., 2008). Rakowie dominujące spędzają więcej czasu po stronie akwarium, w której znajduje się rak źródłowy, i dłużej przebywają w kącie po tej stronie, natomiast u raków podporządkowanych nie obserwuje się takich różnic między obiema stronami.
<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
 	<td>Zachowanie</td>
			<td>Opis </td>
	 </tr>
 	 <tr>
			<td>pokonywanie zakrętów</td>
			<td>skierowane w stronę narożnika akwarium i pozostanie w tej pozycji przez co najmniej 5 s, przy czym końce obu szczypiec dotykają różnych ścianek (Rycina 4)</td>
	 </tr>
 	 <tr>
			<td>czołowanie</td>
			<td>przylega do ściany na jednym z końców zbiornika przez co najmniej 5 s, przy czym końcówka co najmniej jednego chwytnika dotyka ściany końcowej (Rysunek 5)</td>
	 </tr>
 	 <tr>
			<td>toczenie </td>
			<td>zmiana kierunku ścieżki spaceru z ruchu zgodnego z ruchem wskazówek zegara na przeciwny do ruchu wskazówek zegara lub i odwrotnie (Rycina 6)</td>
	 </tr>
 	 <tr>
			<td>krzyżowanie</td>
			<td>opuszczenie obwodu akwarium i przejście co najmniej jednej długości ciała do dowolnej innej ściany (Rysunek 7)</td>
	 </tr>
 	 <tr>
			<td>chodzenie tyłem</td>
			<td>chodzenie do tyłu na odległość co najmniej jednej długości ciała</td>
	 </tr>
 	 <tr>
			<td>mrożenie</td>
			<td>nagłe ustanie wszelkich widocznych ruchów, w tym ruchów odnóży i czułków, przez co najmniej 5 s</td>
 	 </tr>
 <tr>
			<td>stawanie dęba</td>
			<td>stanie na czwartej i piątej parze odnóży krocznych przy jednoczesnym unoszeniu brzusznej strony klatki piersiowej w kierunku ściany i opieraniu co najmniej jednego odnóża krocznego o ścianę</td>
 	 </tr>
 </tbody>
</table>
Tabela 1. Zachowania wykazujące przez P. clarkii w środkowej komorze zbiornika testowego.
<img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig1.jpg" alt="Diagram porównawczy odbicia światła: lustro a właściwości powierzchni matowej." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 1"> Rysunek 1. Schemat akwarium użytego w Metodzie I. Połowa akwarium jest wyłożona lustrami, natomiast druga połowa jest wyłożona nieodbijającym światła plastikiem.
<img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig2.jpg" alt="Schemat eksperymentu z labiryntem dla skorupiaków z przezroczystymi barierami, ustawienie badania behawioralnego." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 2"> Rycina 2. Schemat akwarium użytego w Metodzie II. Zbiornik ten składa się z obszaru centralnego, w którym umieszcza się badanego raka, oraz dwóch komór końcowych, oddzielonych nienaruszoną barierą z Pleksiglasu. W jednej komorze końcowej umieszcza się żywego raka, a w drugiej kostkę pełniącą funkcję kontrolną.
<img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig3.jpg" alt="Schemat testu preferencji raka; przegroda; badanie preferencji strefy ciemnej/jasnej." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 3"> Rycina 3. Schemat akwarium testowego z linią środkową przedstawioną jako pionowa linia przerywana. Rak przechodzi z jednej strony na drugą, gdy coxae chelipedów przekraczają linię środkową.
<img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig4.jpg" alt="Badanie zachowania homara w zbiorniku z wodą; eksperyment z obserwacją behawioralną; badania z zakresu biologii morskiej." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 4"> Rycina 4. Schemat wskazujący pozycję raka podczas zapędzania się w kąt. Należy zauważyć, że końcówki obu szczypiec dotykają różnych ścian.
<img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig5.jpg" alt="Schemat orientacji raków; pozycja skierowana w stronę końcowej ściany w eksperymentalnym układzie badań behawioralnych." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 5"> Rycina 5. Schemat wskazujący pozycję raka skierowanego w stronę ściany końcowej. Należy zauważyć, że obie chele dotykają tej samej ściany. 
<img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig6.jpg" alt="Proces przepływu, schemat równowagi statycznej z ponumerowanymi krokami i strzałkami kierunkowymi." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 6"> Rysunek 6. Schemat obrazujący skręcanie. Zmiana kierunku ruchu stanowi skręt. Skręty mogą następować w narożniku (np. z kierunku 1 do kierunku 2 oraz z kierunku 4 do kierunku 5) lub z boku (nie pokazano). Wjazd w narożnik i opuszczenie go w tym samym kierunku (np. z kierunku 1 do kierunku 3) nie jest skrętem.
<img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig7.jpg" alt="Schemat równowagi statycznej; rak z wektorem siły; badanie fizyki sił." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 7"> Rycina 7. Schemat przedstawiający zachowanie podczas przekraczania. Przekraczanie następuje, gdy rak oddala się od jednej ściany i płynie w stronę drugiej ściany, zachowując odległość co najmniej jednej długości ciała od najbliższej ściany (strzałka). 
<img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig8.jpg" alt="Badanie zachowania raków w akwarium; obserwacja refleksu na potrzeby analizy badań nad zachowaniem zwierząt." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 8"> Rysunek 8. Fotografia przedstawiająca zachowanie polegające na prostowaniu się. Rak wspiera się na dwóch ostatnich odnóżach chodnych i unosi ciało w stronę ścianki, nawiązując kontakt przynajmniej jedną odnóżą chodną.

<ol><li>Bruski, C. A., Dunham, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+importance+of+vision+in+agonistic+communication+of+the+crayfish+Orconectes+rusticus.+I%3A+an+analysis+of+bout+dynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Behav%22%5BJournal%5D)">The importance of vision in agonistic communication of the crayfish Orconectes rusticus. I: an analysis of bout dynamics.</a> Behav. 103, 83-107 (1987).</li>
<li>Delgado-Morales, G., Hernandez-Falcon, J., Ramon, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Agnostic+behavior+in+crayfish%3Athe+importance+of+sensory+inputs%5BTitle%5D)+AND+%22Crustaceana%22%5BJournal%5D)">Agnostic behavior in crayfish:the importance of sensory inputs.</a> Crustaceana. 77 (1), 1-24 (2004).</li>
<li>Guiasu, R. C., Dunham, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inter-form+agonistic+contests+in+male+crayfishes%2C+Cambarus+robustus+%28Decapoda%2C+Cambaridae%29%5BTitle%5D)+AND+%22Invert.+Biol.%22%5BJournal%5D)">Inter-form agonistic contests in male crayfishes, Cambarus robustus (Decapoda, Cambaridae).</a> Invert. Biol.. 117 (2), 144-154 (1998).</li>
<li>May, H. Y., Mercier, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responses+of+crayfish+to+a+reflective+environment+depend+on+dominance+status%5BTitle%5D)+AND+%22Can.+J.+Zool%22%5BJournal%5D)">Responses of crayfish to a reflective environment depend on dominance status.</a> Can. J. Zool. 84 (8), 1104-1111 (2006).</li>
<li>May, H. Y., Mercier, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Joffre+Duration+of+socialization+influences+responses+to+a+mirror%3A+responses+of+dominant+and+subordinate+crayfish+diverge+with+time+of+pairing%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Joffre Duration of socialization influences responses to a mirror: responses of dominant and subordinate crayfish diverge with time of pairing.</a> J. Exp. Biol. 210, 4428-4436 (2007).</li>
<li>Responses of Crayfish to a Visual Stimulus Provided by a Conspecific. May, H. Y., Luebbert, J., Mercier, A. J. 34th Annual East Coast Nerve Net, 2008 Apr 4-6, Woods Hole, MA, , Marine Biological Laboratory. Woods Hole, MA. (2008).</li>
</ol>

Nie zgłoszono żadnych konfliktów interesów.

Obserwacja, że dominujące raki spędzają więcej czasu w środowisku z powierzchnią odbijającą, sugeruje, że rozpoznają one odbite lustrzane odbicie jako osobnika tego samego gatunku, a bodźce wzrokowe są wystarczające do wywołania zachowania zbliżeniowego. Podobne wyniki uzyskane z wykorzystaniem żywego raka zamiast odbicia lustrzanego potwierdzają taką interpretację. Raki podporządkowane i izolowane nie wykazują takiej preferencji wobec środowiska odbijającego, a raki podporządkowane nie zdają się preferować żywego raka n...

<table><tbody><tr><td>Jednokomorowy zbiornik testowy</td><td>Brock University Machine Shop</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zbiornik testowy z komorą końcową</td><td>Brock University Machine Shop</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kontener izolacyjny</td><td>Rubbermaid</td><td></td><td>30 cm x 17,5 cm x 13 cm, otwory w pokrywie umożliwiające dopływ powietrza i światła po zamknięciu</td></tr><tr><td>Komora walki</td><td></td><td></td><td>48 cm x 25 cm x 13 cm</td></tr><tr><td>Komora zakwaterowania społecznego</td><td></td><td></td><td>58 cm x 30 cm x 35 cm</td></tr><tr><td>mała plastikowa doniczka</td><td></td><td></td><td>pełniąca rolę schronienia</td></tr><tr><td>Aparat Coolpix 4500</td><td>Nikon Instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wideomagnetowid T120</td><td>RCA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Komputer</td><td></td><td></td><td>Windows Movie Maker lub inne oprogramowanie do akwizycji wideo</td></tr><tr><td>Kamera internetowa</td><td>Logitech</td><td></td><td></td></tr><tr><td>glina modelarska</td><td>Sculptee</td><td></td><td>do wykonania kostki kontrolnej</td></tr><tr><td>czerwona farba lateksowa</td><td>FolkArt</td><td></td><td>do wykonania kostki kontrolnej</td></tr><tr><td>lakier wodny</td><td>FolkArt</td><td></td><td>do wykonania kostki kontrolnej</td></tr></tbody></table>

rejestracja reakcji behawioralnych na odbicie u raków

Recording Behavioral Responses to Reflection in Crayfish

Zachowanie społeczne zależy od bodźców sensorycznych pochodzących z układów wzrokowego, mechanicznego i węchowego. Ważną kwestią jest określenie względnej roli każdej z tych modalności sensorycznych w kierowaniu zachowaniem. Rola bodźców wzrokowych była badana poprzez izolację bodźców wizualnych od bodźców mechanicznych i chemosensorycznych. W niektórych badaniach (Bruski &amp; Dunham, 1987: Delgado-Morales et al., 2004) sygnały wzrokowe były eliminowane za pomocą opasek na oczy lub niskiego natężenia światła, co pozwoliło na wyjaśnienie wpływu pozostałych modalności sensorycznych. Alternatywnym podejściem jest badanie efektów bodźców wzrokowych w obecności braku odpowiednich wskazówek mechanicznych i chemosensorycznych. Celem tego podejścia jest zidentyfikowanie wyłącznej roli bodźców wzrokowych.
Zastosowano dwie metody dostarczania bodźców wzrokowych rakom, wykluczając jednocześnie sygnały chemiczne i mechaniczne. W pierwszej metodzie raki są nagrywane w akwarium, w którym połowa ścian jest pokryta lustrami w celu stworzenia środowiska refleksyjnego, a druga połowa pokryta jest plastikiem o powierzchni nielustrzanej (matowej). Daje to rakom możliwość wyboru między środowiskiem refleksyjnym a nielustrzanym. Środowisko refleksyjne dostarcza bodźców wzrokowych w postaci odbić obrazu raka podczas jego poruszania się w połowie zbiornika; bodźce te są nieobecne w nielustrzanej części akwarium. Alternatywna metoda polega na nagrywaniu zachowania raków w akwarium z mniejszymi komorami na obu końcach, w której w jednej małej komorze znajduje się rak dostarczający bodźce wzrokowe, a w przeciwległej małej komorze znajduje się obiekt obojętny, zapewniający bodziec wzrokowy z nieruchomego źródła niebędącego rakiem.
Nasze opublikowane wyniki wskazują, że reakcje raków na środowisko refleksyjne zależą od socjalizacji i rangi dominacji. Raki socjalizowane spędzały więcej czasu w środowisku refleksyjnym i częściej przejawiały w nim określone zachowania niż w środowisku nierefleksyjnym; u raków izolowanych nie zaobserwowano takich różnic. Raki trzymane w parach tej samej płci wykształciły rangę społeczną jako osobnik dominujący lub podporządkowany. Reakcje na odbicie różniły się pomiędzy rakami dominującymi a podporządkowanymi (May &amp; Mercier, 2006; May &amp; Mercier, 2007). Raki dominujące spędzały więcej czasu po stronie refleksyjnej, częściej wchodziły w refleksyjne narożniki i spędzały w nich więcej czasu w porównaniu ze stroną nierefleksyjną. Raki podporządkowane częściej poruszały się tyłem po stronie refleksyjnej niż po stronie nierefleksyjnej. Wstępne dane sugerują podobne efekty wynikające z sygnałów wizualnych dostarczanych przez raka znajdującego się w małej przyległej komorze (May et al., 2008).

Opracowaliśmy dwie metody badania wpływu bodźców wzrokowych na zachowanie w warunkach braku bodźców dotykowych i chemicznych. Pierwsza metoda polega na filmowaniu reakcji raków na odbijające światło ścianki akwarium; druga bada wpływ bodźców wzrokowych dostarczanych przez żywego raka znajdującego się za przezroczystą przegrodą.

Rejestracja reakcji behawioralnych na odbicie u raków

Zachowania społeczne zależą od bodźców sensorycznych pochodzących z układów wzrokowego, mechanicznego i węchowego. Ważną kwestią jest określenie względnej roli każdego z nich...

recording-behavioral-responses-to-reflection-in-crayfish

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Rejestrowanie reakcji behawioralnych na odbicie u rakiem

Opracowaliśmy metodę odpowiedzi wizualno-motorycznej (Visual-Motor Response), aby ilościowo określić reakcję motoryczną larw zebrafish w odpowiedzi na przyrosty i spadki natężenia światła. Zbadaliśmy również mutanty wzroku zebrafish, w tym mutanty z brakiem odpowiedzi optokinetycznej (nrc), które uznano za całkowicie niewidome podczas testowania za pomocą innego badania wzroku – odruchu optokinetycznego.

Test behawioralny do pomiaru reaktywności rybek zebrafish na zmiany natężenia światła

Nieinwazyjne pomiary wzorców aktywności neuronalnej u zwierząt zachowujących swobodną aktywność uzyskuje się poprzez połączenie rejestracji neurofizjologicznych z szybką wideografią.

Rejestracja aktywacji obwodów neuronalnych u zwierząt w warunkach swobodnego zachowania

Bezkręgowce wykazują autonomiczną odpowiedź typu współczulnego, podobną do tej opisanej u kręgowców. Koordynacja układów sercowo-naczyniowego i oddechowego umożliwia pomiar wskaźnika biologicznego, który pozwala ocenić stan wewnętrzny organizmu.

Pomiary częstości pracy serca i wentylacji u swobodnie poruszających się raków

Niniejszy artykuł demonstruje, jak przeprowadzać rejestracje elektrofizjologiczne odpowiedzi synaptycznych w mięśniu prostowniku nogi chodu raka oraz w jaki sposób wizualizować zakończenia nerwowe, aby wykazać ogólne różnice morfologiczne między zakończeniami nerwowymi o wysokiej i niskiej wydajności.

Rejestracje fizjologiczne złącza nerwowo-mięśniowego o wysokiej i niskiej wydajności w mięśniu prostowniku nogi raka

Doświadczenia te prezentują prosty sposób, dzięki któremu studenci mogą zdobyć doświadczenie w badaniu struktury mięśni, odpowiedzi synaptycznych oraz wpływu gradientów jonowych i przepuszczalności na potencjały błonowe. Przedstawiono również obwód sensoryczny-OUN-motoryczny-mięśniowy, aby pokazać metodę testowania wpływu związków chemicznych na obwód neuronalny.

Potencjały błonowe, odpowiedzi synaptyczne, obwody neuronalne, neuromodulacja i histologia mięśni z wykorzystaniem raka rzecznego: ćwiczenia laboratoryjne dla studentów

Głównym celem niniejszego eksperymentu jest zrozumienie, w jaki sposób pierwotne neurony sensoryczne przekazują informacje o ruchach i pozycjach stawów jako informacje proprioceptywne u zwierzęcia. Dodatkowym celem niniejszego raportu jest przedstawienie anatomii preparatu poprzez sekcję i obserwację neuronów pod mikroskopem stereoskopowym.

Organy receptorowe mięśni w odwłoku raków: ćwiczenie laboratoryjne dla studentów z zakresu propriocepcji

W niniejszym raporcie prezentujemy techniki, które mogą być wykorzystane do badania biologii jelita tylnego raków. Pokazujemy, jak przeprowadzić sekcję odwłoka raka oraz jak badać powiązaną z nim anatomię, fizjologię i modulację aktywności. Aktywność perystaltyczną oraz siłę skurczów mierzy się przy użyciu przetwornika siły.

Eksperymenty fizjologiczne z jelitem tylnym raków: ćwiczenie laboratoryjne dla studentów

Transport retrogradny barwnika fluorescencyjnego pozwala na oznakowanie subpopulacji neuronów na podstawie projekcji anatomicznej. Oznakowane aksony mogą być celowane wizualnie in vivo, co umożliwia rejestrację pozakomórkową z zidentyfikowanych aksonów. Technika ta ułatwia rejestrację w przypadkach, gdy neurony nie mogą zostać oznakowane poprzez manipulacje genetyczne lub gdy ich izolacja za pomocą „ślepych” metod in vivo jest utrudniona.

Retrogradne znakowanie fluorescencyjne umożliwia ukierunkowaną zewnątrzkomórkową rejestrację pojedynczych jednostek z zidentyfikowanych neuronów in vivo

Techniki fizjologiczne i anatomiczne są demonstrowane w celu rozwiązania funkcji i struktury proprioceptorów stawów oraz receptorów napięcia mięśniowego u kończyn chodzących skorupiaków.

Receptory propriocepcji i napięcia w kończynach kraba: ćwiczenia laboratoryjne dla studentów

Przedstawiono protokół badania desensytyzacji i odzyskiwania wrażliwości fotoreceptorów raków w funkcji czasu okołodobowego.

Odczulanie i odzyskiwanie fotoreceptorów raków po dostarczeniu bodźca świetlnego

Ten artykuł przedstawia nieinwazyjny system biomonitoringu do ciągłego rejestrowania i analizowania aktywności serca i lokomotoryki raków. System ten składa się z czujnika optycznego bliskiej podczerwieni, modułu śledzenia wideo oraz oprogramowania do oceny bicia serca raków, które odzwierciedla ich stan fizjologiczny i charakteryzuje zachowanie raków podczas wahań bicia serca.

Ciągły nieinwazyjny pomiar czynności serca i zachowania raków

Poznaj metody badania reakcji behawioralnych raków na bodźce wizualne, w tym odbicia i obserwację osobników przez przezroczystą barierę. Techniki te umożliwiają izolację wzrokowych sygnałów od innych modalności zmysłowych.

Rejestracja reakcji behawioralnych na odbicie u raków

Przeglądaj więcej filmów