Name: Zadanie warunkowania instrumentalnego w celu zmierzenia preferencji pieśni u zięb zebry (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-12-26T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 40 s
Description: Poznaj protokół warunkowania instrumentalnego do pomiaru preferencji pieśni u samic zięb zebry. Ta metoda pozwala badać wpływ dopaminy na wybór pieśni i zachowania słuchowe ptaków.

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

Dziękujemy Petrze Grutzik za skonstruowanie klatki behawioralnej, dr Thomasowi Borowskiemu za pomoc w projektowaniu eksperymentu i dr Stephanie White za jej hojne wsparcie. Finansowanie z letniego grantu badawczego HHMI dla studentów (HHMI #30052007536 dla D.S. i L.H.).

Wszystkie eksperymenty zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki Instytucjonalnej i Użytkowania Departamentu Nauki W.M. Keck, zgodnie z wytycznymi NIH. Wszystkie wykorzystane zwierzęta były dorosłe (>90 dni po wykluciu).
1. Budowa komory kondycjonowania instrumentalnego
<ol>
	Zbuduj klatkę testową składającą się z dwóch identycznych komór, 15 x 15 x 17 cali 3 każda (<silna klasa="xfig">Rysunek 1 A).<li> Zrób małe drzwi (jako wejście do każdej komory) z boku klatki w pobliżu grzęd, wycinając małe okno o wymiarach 4,5 x 6 cali2, które jest oddalone o 2,5 cala od środka klatki między komorami. Użyj oddzielnego kawałka półki, aby zrobić drzwi, które zakrywają okno. 
	nuta: Klatka wykonana jest z drucianych półek do szaf, które można dostać w każdym sklepie dla majsterkowiczów. Zawias drzwi może być wykonany za pomocą opasek zaciskowych.</li>
	<li>Przetnij półki za pomocą nożyc do drutu, aby zrobić otwór o wymiarach 4 x 6 cali2 między dwiema komorami, aby umożliwić ptakowi poruszanie się między komorami.</li>
	<li>W każdej komorze umieść okonia 11 cali od środka klatki i 6 cali od dna klatki. Użyj dowolnego grzędy, która jest odpowiednia dla rodzaju badanego ptaka i która będzie rozciągać się na całą szerokość klatki.</li>
	<li>Umieść nadajnik i odbiornik czujnika fotoelektrycznego na klatce bezpośrednio nad każdym końcem żerdzi. Przymocuj czujniki do drutu nad żerdzią za pomocą opasek zaciskowych. 
	nuta: Umieszczenie czujników na sztywnym podłożu (np. depresorze języka) może pomóc w zapobieganiu skręcaniu się czujników na klatce drucianej i niewspółosiowości. Ważne jest, aby przetestować rozmieszczenie czujników przed każdym eksperymentem poprzez ręczne przerwanie wiązki podczerwieni (IR). Jeśli czujniki nie są prawidłowo ustawione, ptak nie uruchomi piosenki lub lądowanie na grzędzie może być liczone jako wiele zdarzeń.</li>
	<li>Umieść lampy LED pod szafką na górze klatki, aby zapewnić wystarczające oświetlenie, aby zwierzęta mogły swobodnie poruszać się między dwiema bocznymi komorami.</li>
	<li>Umieść nasiona ptaków i wodę obok każdej z grzęd.</li>
	<li>Umieść głośnik na każdym końcu każdej komory.</li>
	<li>Aby zmniejszyć dyfrakcję dźwięku oraz zakłócenia dźwiękowe i wizualne, umieść piankę bezechową na obwodzie całej klatki, pozostawiając otwory na drzwi klatki i butelki z wodą.</li>
	<li>Podłącz głośnik do wzmacniacza audio i podłącz wzmacniacz audio do wyjścia dźwięku w komputerze.</li>
</ol>
2. Podłączenie czujników
UWAGA: Istnieją dwa zestawy czujników podczerwieni, każdy z nadajnikiem i odbiornikiem. Emiter posiada z czterema żyłami (brązowy, niebieski, i biały). Odbiornik posiada przewód z trzema żyłami (brązowy, niebieski i). Biały przewód jednego emitera jest podłączony bezpośrednio do wejścia #1 na cyfrowej płytce I/O. Biały przewód drugiego emitera jest podłączony bezpośrednio do wejścia #9. Wejście zasilania prądem zmiennym ma dwa przewody (zwykle czerwony i).
<ol>
	<li>Zainstaluj cyfrową kartę I/O (tabelę materiałów), jej sterowniki i powiązany program 'Pomiar i automatyzacja'. 
	nuta: Zastosowana tutaj cyfrowa karta I/O wymaga bloku złączy i wielofunkcyjnego taśmowego do zakończenia instalacji. Alternatywnie, urządzenie USB I/O nie wymaga karty PCI (ani wymaganego bloku złączy i akcesoriów do taśmowych) i może być uruchomione na laptopie.</li>
	<li>Połącz ze sobą dwa niebieskie przewody każdego zestawu nadajnika i odbiornika. Podłącz dwa małe przewody do czarnego przewodu zasilającego, tak aby przewód zasilający mógł połączyć się z niebieskimi przewodami każdego zestawu czujników.</li>
	<li>Podłącz przewód zasilający i dwa niebieskie przewody do wspólnego przewodu. Podłącz ten wspólny przewód do wejścia #2 lub # 9 w bloku złączy. 
	nuta: Jeden zestaw czujników powinien być podłączony do wejścia #1 i #2, a drugi zestaw czujników powinien być podłączony do wejścia #9 i #10.</li>
	<li>W przypadku obu zestawów czujników połącz ze sobą brązowy przewód od nadajnika i odbiornika. Dla każdego zestawu czujników podłącz dwa brązowe przewody do czerwonego przewodu zasilającego AC. 
	nuta: Wszystkie cztery brązowe przewody są podłączone do czerwonego przewodu zasilającego prądu przemiennego. Czujniki fotoelektryczne są zasilane z wejścia 10–30 V i muszą być podłączone do przetwornicy prądu przemiennego (np. przetwornicy 120 V na 12 V).</li>
	<li>W programie Measurement and Automation powiązanym z cyfrową kartą I/O określ identyfikator urządzenia dla karty I/O, wybierając menu Devices and Interfaces (Urządzenia i interfejsy).</li>
	<li>Wybierz opcję "Device Pinouts", aby określić port i numer linii, które odpowiadają wejściom w 2.3.</li>
	<li>Sprawdź, czy I/O wykrywa przerwanie wiązki podczerwieni za pomocą opcji Test Panels... w programie. Zanotuj identyfikatory kanałów i portów dla każdego zestawu sensorów. 
	nuta: Zielone wskaźniki zmienią kolor, gdy zmieni się stan wiązki.</li>
</ol>
3. Zainstaluj oprogramowanie i sprzęt do liczenia lądowań okoni
<ol>
	<li>Pobierz i zainstaluj Sound Analysis Pro 2011 (SAP2011) i MySQL z http://soundanalysispro.com/. 
	nuta: Jest to oprogramowanie bezpłatne i zawiera instrukcje instalacji oraz instrukcję obsługi.</li>
	<li>Otwórz recorder.exe SAP.</li>
	<li>Aby skonfigurować dane wejściowe czujnika tak, aby system SAP mógł wykrywać lądowania okoni i inicjować odtwarzanie utworów, kliknij kartę Urządzenia operacyjne w oknie kontrolki SAP Recorder. Zaznacz pole Włącz szkolenie operacyjne (zainstalowana karta NI).</li>
	<li>Wybierz odpowiedni identyfikator urządzenia (suwak Porty można ustawić na 3). Dla każdego detektora należy wskazać odpowiedni port i linię z informacji zebranych w kroku 2.6. 
	nuta: Gdy port i linia zostaną prawidłowo ustawione dla każdego detektora, światło zmieni kolor z żółtego na czerwony.</li>
	<li>W oknie głównym rejestratora SAP naciśnij przycisk Trenuj, aby aktywować czujniki dla odpowiednich kanałów. 
	nuta: Powinien pojawić się żółty przycisk.</li>
	<li>Zapisz nazwę ptaka, wybierając interesujący nas numer kanału (naciśnij zakładkę kanału 1 lub 2 po lewej stronie ekranu), a następnie w oknie Identyfikacja i tryb wpisz identyfikację ptaka w polu Nazwa.</li>
	<li>Aby upewnić się, że dźwięk jest odtwarzany do głośników, manipuluj ustawieniami na karcie Wybór wyjścia, aby wybrać odpowiednie urządzenie podłączone do komputera (tj. głośniki) i kanał podłączony do głośnika. 
	nuta: Dodatkowe informacje dotyczące konfiguracji można znaleźć w instrukcji obsługi Sound Analysis Pro.</li>
</ol>
4. Izoluj pary ptaków i zbieraj samce śpiewu
<ol>
	<li>Odizolować samca i samicę zięby w komorze tłumiącej dźwięk przez 24–48 godzin. Podczas tego wspólnego zamieszkiwania zbierz męską piosenkę, która jest określana jako "piosenka partnera". 
	nuta: Sparowane ptaki to samiec i samica, które były trzymane razem przez co najmniej 2 tygodnie. Niesparowane samice umieszcza się z samcem tylko na 24–48 godzin.
	<ol>
		<li>Użyj mikrofonu podłączonego do wzmacniacza audio, aby nagrać piosenkę partnera.</li>
		<li>Pobierz utwór za pomocą programu Sound Analysis Pro 2011 i zapisz go na dysku twardym.</li>
		<li>Aby przetestować wpływ układów neuroprzekaźników na preferencje wokalne samic, należy podać samicy podskórne wstrzyknięcie 50 μl soli fizjologicznej (kontrola nośnika) lub kwinpirolu (1 mg / ml w 0,9% soli fizjologicznej), gdy para jest po raz pierwszy umieszczana w komorze. Powtórzyć wstrzyknięcie po 6–24 godzinach (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 1B).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Twórz utwory do odtwarzania w klatce kondycjonowania instrumentalnego.
	<ol>
		<li>Utwórz plik .wav, który odtwarza słowo "cisza" mniej więcej tej samej długości, co odtwarzany utwór. 
		nuta: Można to zrobić za pomocą dowolnego oprogramowania do edycji dźwięku (np. Audacity).</li>
		<li>Wytnij reprezentatywną piosenkę (2-3 motywy) od partnera samca.</li>
		<li>Wytnij reprezentatywną piosenkę (2–3 motywy) od nieznanego samca. 
		nuta: Używaj tej samej nieznanej męskiej piosenki do wszystkich eksperymentów.</li>
		<li>Filtruj utwory od 300 Hz do 10 kHz.</li>
		<li>Dostosuj głośność tak, aby utwory były odtwarzane z głośnością ~70 dB (średnia amplituda w czasie trwania utworu z głośników w komorze zachowania). 
		nuta: Głośność piosenki jest testowana za pomocą miernika ciśnienia akustycznego, który jest umieszczony na grzędzie.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. Testowanie preferencji piosenki u sparowanych kobiet
<ol>
	<li>Określ preferencje dotyczące komory bocznej samicy.
	<ol>
		<li>Przed testami behawioralnymi umieść samicę w klatce testowej, aby dać jej czas na przystosowanie się do klatki przez co najmniej 1 godzinę. Upewnij się, że zięba bada obie boczne komory, używając przedmiotu, aby skłonić ptaka do przejścia z jednej komory do drugiej przez otwór.</li>
		<li>W Sound Analysis Pro wybierz zakładkę "Odtwarzanie", a następnie przycisk "Dźwięki" w oknie głównym.</li>
		<li>Wybierz plik audio .wav, aby odtwarzać "Ciszę" z komory 1 i komory 2.</li>
		<li>Wróć do "Głównego" i naciśnij "Resetuj" na górze pól po prawej stronie.</li>
		<li>Po okresie aklimatyzacji naciśnij "Start".</li>
		<li>Pod koniec sesji naciśnij "Stop". Zapisz liczbę wyzwalaczy na każdej grzędzie, która jest wyświetlana w niebieskich polach. 
		nuta: Dane są zapisywane w bazie danych MySQL. Miej minimalną liczbę wyzwalaczy do zliczania próby, aby upewnić się, że samica jest wystarczająco aktywna (np. w sumie 12 lub więcej grzęd).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Określ preferencje dotyczące utworu.
	<ol>
		<li>Powtórz kroki opisane w sekcji 5.1, ale wybierz piosenkę partnera, która będzie odtwarzana z bocznej komory z najmniejszą liczbą wyzwalaczy okonia (niepreferowana strona) oraz nieznaną piosenkę z bocznej komory z największą liczbą wyzwalaczy okonia (preferowana strona). 
		nuta: Utwór partnera jest odtwarzany z bocznej komory z najmniejszą liczbą wyzwalaczy podczas odtwarzania ciszy (strona niepreferowana).</li>
		<li>Naciśnij "reset" przed rozpoczęciem 1 godziny z odtwarzaniem utworu.</li>
		<li>Oblicz preferencje dotyczące komory i piosenki, dzieląc liczbę wyzwalaczy w bocznej komorze odtwarzającej piosenkę partnera przez całkowitą liczbę wyzwalaczy.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>McGraw, L. A., Young, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+prairie+vole%3A+an+emerging+model+organism+for+understanding+the+social+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The prairie vole: an emerging model organism for understanding the social brain.</a> Trends in Neuroscience. 33 (2), 103-109 (2010).</li>
<li>Young, K. A., Gobrogge, K. L., Liu, Y., Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neurobiology+of+pair+bonding%3A+Insights+from+a+socially+monogamous+rodent%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroendocrinology%22%5BJournal%5D)">The neurobiology of pair bonding: Insights from a socially monogamous rodent.</a> Frontiers in Neuroendocrinology. 32 (1), 53-69 (2011).</li>
<li>Young, L. J., Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neurobiology+of+pair+bonding%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The neurobiology of pair bonding.</a> Nature Neuroscience. 7 (10), 1048-1054 (2004).</li>
<li>Aragona, B. J., Liu, Y., Curtis, J. T., Stephan, F. K., Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+critical+role+for+nucleus+accumbens+dopamine+in+partner-preference+formation+in+male+prairie+voles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A critical role for nucleus accumbens dopamine in partner-preference formation in male prairie voles.</a> Journal of Neuroscience. 23 (8), 3483-3490 (2003).</li>
<li>Lippert, R. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-dependent+assessment+of+stimulus-evoked+regional+dopamine+release%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Time-dependent assessment of stimulus-evoked regional dopamine release.</a> Nature Communications. 10 (1), 336(2019).</li>
<li>Lack, D. L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLack%2C+DL+%22Ecological+adaptations+for+breeding+in+birds%22">Ecological adaptations for breeding in birds</a>. , (1968).</li>
<li>O'Connell, L. A., Hofmann, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+vertebrate+mesolimbic+reward+system+and+social+behavior+network%3A+a+comparative+synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Neurology%22%5BJournal%5D)">The vertebrate mesolimbic reward system and social behavior network: a comparative synthesis.</a> Journal of Comparative Neurology. 519 (18), 3599-3639 (2011).</li>
<li>O'Connell, L. A., Hofmann, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genes%2C+hormones%2C+and+circuits%3A+an+integrative+approach+to+study+the+evolution+of+social+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroendocrinology%22%5BJournal%5D)">Genes, hormones, and circuits: an integrative approach to study the evolution of social behavior.</a> Frontiers in Neuroendocrinology. 32 (3), 320-335 (2011).</li>
<li>Banerjee, S. B., Dias, B. G., Crews, D., Adkins-Regan, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Newly+paired+zebra+finches+have+higher+dopamine+levels+and+immediate+early+gene+Fos+expression+in+dopaminergic+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Newly paired zebra finches have higher dopamine levels and immediate early gene Fos expression in dopaminergic neurons.</a> European Journal of Neuroscience. 38 (12), 3731-3739 (2013).</li>
<li>Gil, D., Gahr, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+honesty+of+bird+song%3A+multiple+constraints+for+multiple+traits%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Ecology+%26+Evolution%22%5BJournal%5D)">The honesty of bird song: multiple constraints for multiple traits.</a> Trends in Ecology & Evolution. 17 (3), 133-141 (2002).</li>
<li>Tomaszycki, M. L., Adkins-Regan, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+alteration+of+male+song+quality+and+output+affects+female+mate+choice+and+pair+bond+formation+in+zebra+finches%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Experimental alteration of male song quality and output affects female mate choice and pair bond formation in zebra finches.</a> Animal Behaviour. 70 (4), 785-794 (2005).</li>
<li>Woodgate, J. L., Mariette, M. M., Bennett, A. T. D., Griffith, S. C., Buchanan, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Male+song+structure+predicts+reproductive+success+in+a+wild+zebra+finch+population%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Male song structure predicts reproductive success in a wild zebra finch population.</a> Animal Behaviour. 83 (3), 773-781 (2012).</li>
<li>Zann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproduction+in+a+Zebra+Finch+Colony+in+South-eastern+Australia%3A+the+Significance+of+Monogamy%2C+Precocial+Breeding+and+Multiple+Broods+in+a+Highly+Mobile+Species%5BTitle%5D)+AND+%22Emu%22%5BJournal%5D)">Reproduction in a Zebra Finch Colony in South-eastern Australia: the Significance of Monogamy, Precocial Breeding and Multiple Broods in a Highly Mobile Species.</a> Emu. 94 (4), 285-299 (1994).</li>
<li>Klatt, J. D., Goodson, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxytocin-like+receptors+mediate+pair+bonding+in+a+socially+monogamous+songbird%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Royal+Society+of+London+B%3A+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Oxytocin-like receptors mediate pair bonding in a socially monogamous songbird.</a> Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences. 280 (1750), 20122396(2013).</li>
<li>Pedersen, A., Tomaszycki, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxytocin+antagonist+treatments+alter+the+formation+of+pair+relationships+in+zebra+finches+of+both+sexes%5BTitle%5D)+AND+%22Hormones+and+Behavior%22%5BJournal%5D)">Oxytocin antagonist treatments alter the formation of pair relationships in zebra finches of both sexes.</a> Hormones and Behavior. 62 (2), 113-119 (2012).</li>
<li>Adkins-Regan, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroendocrinology+of+social+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Ilar+Journal%22%5BJournal%5D)">Neuroendocrinology of social behavior.</a> Ilar Journal. 50 (1), 5-14 (2009).</li>
<li>Goodson, J. L., Kabelik, D., Kelly, A. M., Rinaldi, J., Klatt, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Midbrain+dopamine+neurons+reflect+affiliation+phenotypes+in+finches+and+are+tightly+coupled+to+courtship%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Midbrain dopamine neurons reflect affiliation phenotypes in finches and are tightly coupled to courtship.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences the United States of America. 106 (21), 8737-8742 (2009).</li>
<li>Iwasaki, M., Poulsen, T. M., Oka, K., Hessler, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sexually+dimorphic+activation+of+dopaminergic+areas+depends+on+affiliation+during+courtship+and+pair+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Sexually dimorphic activation of dopaminergic areas depends on affiliation during courtship and pair formation.</a> Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8 (210), (2014).</li>
<li>Gess, A., Schneider, D. M., Vyas, A., Woolley, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+auditory+recognition+training+and+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behavior%22%5BJournal%5D)">Automated auditory recognition training and testing.</a> Animal Behavior. 82 (2), 285-293 (2011).</li>
<li>Woolley, S. C., Doupe, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+context-induced+song+variation+affects+female+behavior+and+gene+expression%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biology%22%5BJournal%5D)">Social context-induced song variation affects female behavior and gene expression.</a> PLoS Biology. 6 (3), 62(2008).</li>
<li>Day, N. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((D2+dopamine+receptor+activation+induces+female+preference+for+male+song+in+the+monogamous+zebra+finch%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">D2 dopamine receptor activation induces female preference for male song in the monogamous zebra finch.</a> Journal of Experimental Biology. 222, Pt 5 (2019).</li>
<li>Hahn, A. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discrimination+of+male+black-capped+chickadee+songs%3A+relationship+between+acoustic+preference+and+performance+accuracy%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Discrimination of male black-capped chickadee songs: relationship between acoustic preference and performance accuracy.</a> Animal Behaviour. 126, 107-121 (2017).</li>
<li>Leitão, A., ten Cate, C., Riebel, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Within-song+complexity+in+a+songbird+is+meaningful+to+both+male+and+female+receivers%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Within-song complexity in a songbird is meaningful to both male and female receivers.</a> Animal Behaviour. 71 (6), 1289-1296 (2006).</li>
<li>Day, N. F., Hobbs, T. G., Heston, J. B., White, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beyond+Critical+Period+Learning%3A+Striatal+FoxP2+Affects+the+Active+Maintenance+of+Learned+Vocalizations+in+Adulthood%5BTitle%5D)+AND+%22eNeuro%22%5BJournal%5D)">Beyond Critical Period Learning: Striatal FoxP2 Affects the Active Maintenance of Learned Vocalizations in Adulthood.</a> eNeuro. 6 (2), (2019).</li>
<li>Chen, Y., Clark, O., Woolley, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Courtship+song+preferences+in+female+zebra+finches+are+shaped+by+developmental+auditory+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Royal+Society+B%3A+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Courtship song preferences in female zebra finches are shaped by developmental auditory experience.</a> Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 284 (1855), 20170054(2017).</li>
<li>Heston, J. B., White, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavior-linked+FoxP2+regulation+enables+zebra+finch+vocal+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Behavior-linked FoxP2 regulation enables zebra finch vocal learning.</a> Journal of Neuroscience. 35 (7), 2885-2894 (2015).</li>
<li>Adkins-Regan, E., Tomaszycki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monogamy+on+the+fast+track%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Letters%22%5BJournal%5D)">Monogamy on the fast track.</a> Biological Letters. 3 (6), 617-619 (2007).</li>
<li>Young, R. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conserved+transcriptomic+profiles+underpin+monogamy+across+vertebrates%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Conserved transcriptomic profiles underpin monogamy across vertebrates.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , (2019).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Opisujemy metodę badania preferencji śpiewnych zeberek. Użyliśmy tego testu, aby przetestować preferencje sparowanej samicy co do piosenki jej partnera. Ponadto test wykorzystano do zbadania wpływu dopaminy na indukcję preferencji piosenki u nieleczonych kobiet. Ta metoda jest stosunkowo niedroga i została zaprojektowana i używana przez studentów studiów licencjackich, co czyni ją doskonałym narzędziem szkoleniowym dla studentów. W kilku innych badaniach testowano preferencje słuchowe u kilku gatunków ptaków, co czyni tę...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/video/60590/operant-conditioning-task-to-measure-song-preference-in-zebra-finches">Operant Conditioning Task to Measure Song Preference in Zebra Finches</a>. An affiliation&#160;was updated.
One of the affiliations was updated from:
W.M. Keck Science Department, Clarmont McKenna College &#8211; Pitzer College &#8211; Scripps College
to:
W.M. Keck Science Department, Claremont McKenna College &#8211; Pitzer College &#8211; Scripps College

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/video/60590/operant-conditioning-task-to-measure-song-preference-in-zebra-finches">Operant Conditioning Task to Measure Song Preference in Zebra Finches</a>. An affiliation&#160;was updated.

Erratum: Operant Conditioning Task to Measure Song Preference in Zebra Finches

Jednym z podstawowych pytań w biologii jest to, w jaki sposób zwierzęta tworzą więzi afiliacyjne. W szczególności, jakie są mechanizmy neuronalne, za pomocą których tworzone są te wiązania i czy te podstawowe mechanizmy są zachowane u różnych gatunków kręgowców? Nornik preriowy udzielił wskazówek na temat niektórych systemów neuroprzekaźników, które są ważne dla tworzenia wiązań par1,2,3. W szczególności dopamina działająca poprzez receptory w jądrze półleżącym może indukować preferencje partnerskie zarówno u samców, jak i samic norników4,5. Nie jest jasne, czy ogólne zasady leżące u podstaw tworzenia i utrzymywania preferencji partnerów są ewolucyjnie zachowane.
Monogamia występuje częściej u ptaków niż u ssaków6. Dlatego porównanie mechanizmów zachowań afiliacyjnych u ptaków z innymi gatunkami ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia konserwatywnych podstaw neuronalnych7,8,9. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku wielu gatunków ptaków śpiewających uważa się, że śpiew samca służy jako uczciwy wskaźnik sprawności samców10,11. Samce zeberki śpiewają śpiewają, aby zwabić partnerów i wpłynąć na tworzenie monogamicznych par12,13. W ten sposób pieśń może być wykorzystana do określenia preferencji partnera u tych ptaków.
Mechanizmy, dzięki którym samice preferują piosenkę swojego partnera, nie są znane. Mezotocyna, ptasi homolog oksytocyny, wydaje się odgrywać rolę w tworzeniu wiązań par u zięb14,15. Ponadto wykazano również, że dopamina odgrywa rolę w tworzeniu wiązań par9,16,17,18. Na przykład poziomy dopaminy są wyższe w jądrze półleżącym zięb sparowanych i niesparowanych9.
Aby zbadać rolę systemów neuroprzekaźników w tworzeniu i utrzymywaniu wiązań parowych, zmierzyliśmy preferencje piosenek za pomocą paradygmatu testowania operacyjnego wyposażonego w czujniki podczerwieni do uruchamiania odtwarzania utworów19. Stosunek odtworzeń piosenek zidentyfikował preferencje samicy do piosenki samca. Przed zadaniem warunkowania instrumentalnego każda samica była izolowana przez okres do 48 godzin w komorze bezechowej ze swoim partnerem w przypadku "sparowanych samic" lub z nieznanym samcem w przypadku "niesparowanych samic". Aby przetestować wpływ dopaminy na preferencje dotyczące piosenek, niesparowane samice były dwukrotnie leczone agonistą dopaminy D2R podczas izolacji z nieznanym samcem. Ten paradygmat behawioralny opiera się na wcześniejszych badaniach19,20 i jest podatny na badania przez studentów studiów licencjackich.

<table><tbody><tr><td>(-)-Quinpirole</td><td>sigmaaldrich</td><td>Q102</td><td></td></tr><tr><td>pianka akustyczna</td><td>Coulbourn Instruments, Allentown, PA</td><td>Wzmacniacz audio H10-24A</td><td></td></tr><tr><td>- 2-kanałowy</td><td>Amazon</td><td>Pyle PCAU46A</td><td>każdy mały wzmacniacz audio powinien działać</td></tr><tr><td>Banner Engineering Q08 Series, emiter. SO60-Q08</td><td><a href="https://www.alliedelec.com" target="_blank">https://www.alliedelec.com</a></td><td>Stock #:70659809</td><td>czujnik fotoelektryczny</td></tr><tr><td>Banner Engineering seria Q08, odbiornik. EO60-Q08-AN6X</td><td><a href="https://www.alliedelec.com" target="_blank">https://www.alliedelec.com</a></td><td>Stock #:70699384</td><td>czujnik fotoelektryczny</td></tr><tr><td>Samochodowe głośniki stereo</td><td>Amazon</td><td></td><td>Pioneer TS - F1643R</td></tr><tr><td>Cyfrowa karta I/O</td> National <td>Instruments</td> Światła LED <td>PCI-6503 lub USB-6501</td><td></td></tr><tr><td>- podblatowe</td><td>Amazon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>wielofunkcyjny taśmowy</td><td>National Instruments</td><td>180524-20</td><td></td></tr><tr><td>miernik poziomu ciśnienia akustycznego</td><td>Listwa</td> zaciskowa Amazon <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>National Instruments</td><td>777101-1</td><td></td></tr></tbody></table>

zadanie warunkowania instrumentalnego w celu zmierzenia preferencji pieśni u zięb zebry

Operant Conditioning Task to Measure Song Preference in Zebra Finches

Paradygmat warunkowania instrumentalnego jest używany do testowania preferencji śpiewu samic zeberki. Zięby umieszcza się w dwukomorowej klatce z otworem łączącym i wskazują swoje preferencje dotyczące śpiewu, lądując na grzędzie w każdej komorze. Przerywając wiązkę podczerwieni z czujnika fotoelektrycznego nad każdą grzędą, ptak aktywuje odtwarzanie piosenki przez głośnik umieszczony po obu stronach klatki. Ogólnodostępne oprogramowanie służy do wyzwalania odtwarzania utworu z każdej grzędy. Aby określić preferencje dotyczące śpiewu każdego zwierzęcia, najpierw identyfikuje się jego preferencje dotyczące komory, uruchamiając brak odtwarzania utworu, gdy ląduje na każdej grzędzie. Ta preferencja komnacyjna jest następnie porównywana z jej preferencją dotyczącą pieśni. Minimalny próg aktywności jest ustawiany, aby upewnić się, że preferencja jest rzeczywista. Za pomocą tej metody pokazujemy, że sparowane samice wolą piosenkę swojego partnera. Metoda ta została wykorzystana do zrozumienia udziału dopaminy w tworzeniu i utrzymywaniu preferencji dotyczących piosenek.

Postępując zgodnie z protokołem, stwierdziliśmy, że sparowane samice preferowały pieśń swojego partnera (Rycina 2A). Odnotowano istotną różnicę między preferencją komory bocznej podczas ciszy a preferencją podczas odtwarzania pieśni (test t skorygowany dla porównań wielokrotnych; p = 0.004; t = 3.35, df = 16). Zatem samica preferencyjnie wywoływała pieśń swojego partnera w porównaniu z pieśnią nieznanego samca.
Samice, które były kojarzone z niezn...

Opisujemy technikę oceny preferencji śpiewu u zeberek. Samice są umieszczane w dwukomorowej klatce, a preferencja piosenki jest mierzona na podstawie tego, ile razy uruchamia odtwarzanie jednej piosenki, lądując na grzędzie w jednej komorze, w porównaniu z wyzwalaniem innej piosenki w drugiej komorze. Lądowania okoni są zliczane za pomocą czujników podczerwieni.

Zadanie warunkowania instrumentalnego w celu zmierzenia preferencji pieśni u zięb zebry

An operant conditioning paradigm is used to test the song preference of female zebra finches. Finches are placed in a two-chambered cage with a connecting ...

Ten protokół warunkowania instrumentalnego określa ilościowo preferencje behawioralne ptaków dla jednej pieśni ptaków w stosunku do drugiej. Używamy tej metody do zbadania wpływu dopaminy na preferencję śpiewu u samic zeberki. Protokół ten został opracowany przez studentów studiów licencjackich i jest stosunkowo łatwy w użyciu do badania preferencji słuchowych u wielu gatunków ptaków.Aby wyprodukować komorę kondycjonowania operacyjnego, wytnij drzwi o wymiarach cztery na pięć na sześć cali z boku każdej z dwóch identycznych komór o wymiarach 15 na 15 na 17 cali, w odległości 2,5 cala od środka klatki, między komorami. Użyj oddzielnego kawałka półki, aby zrobić drzwi, które zakrywają okno i użyj nożyc do drutu, aby zrobić otwór o wymiarach cztery na sześć cali między dwiema komorami, aby umożliwić ptakom poruszanie się między komorami. W każdej komorze umieść dowolny rodzaj okonia, który jest odpowiedni dla rodzaju badanego ptaka, 11 cali od środka klatki i sześć cali od dna klatki, która będzie rozciągać się na szerokość klatki.Użyj opasek zaciskowych, aby przymocować nadajnik i odbiornik czujnika fotoelektrycznego do klatki bezpośrednio nad każdym końcem grzędy. I umieść pod szafk

operant-conditioning-task-to-measure-song-preference-in-zebra-finches

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Niniejszy artykuł przedstawia zoptymalizowaną procedurę obrazowania neuronalnych substratów stymulacji słuchowej w mózgu ptaka śpiewającego przy użyciu funkcjonalnego obrazowania rezonansem magnetycznym (fMRI). Opisano w nim przygotowanie bodźców dźwiękowych, pozycjonowanie obiektu badawczego oraz akwizycję i późniejszą analizę danych fMRI.

Funkcjonalny obrazowanie rezonansem magnetycznym (fMRI) ze stymulacją słuchową u ptaków śpiewających

Opisujemy projekt i montaż zminiaturyzowanych słuchawek odpowiednich do zastąpienia naturalnego słuchowego sprzężenia zwrotnego ptaka śpiewającego zmanipulowanym sygnałem akustycznym.  Sprzęt do przetwarzania dźwięku online służy do manipulowania wyjściem utworu, wprowadzania błędów w czasie rzeczywistym w dźwiękowych informacjach zwrotnych przez słuchawki i napędzania uczenia się motorycznego głosu.

Lekki, oparty na słuchawkach system do manipulowania sprzężeniem zwrotnym u ptaków śpiewających

Uczenie się nowych powiązań bodziec-reakcja angażuje szeroki zakres procesów neuronalnych, które ostatecznie znajdują odzwierciedlenie w zmianie wydajności skoków poszczególnych neuronów. Tutaj opisujemy protokół behawioralny pozwalający na ciągłą rejestrację aktywności pojedynczego neuronu, podczas gdy zwierzęta nabywają, wygaszają i ponownie nabywają warunkową reakcję w ciągu jednej sesji eksperymentalnej.

Rejestrowanie potencjałów czynnościowych pojedynczych neuronów od swobodnie poruszających się gołębi na trzech etapach uczenia się

Ten protokół zapewnia wygodny zestaw metod, który umożliwia niezwykle szybkie, łatwe, nieinwazyjne, niezawodne i tanie, molekularne określanie płci ptaków oraz ich nieinwazyjne, szybkie, bezpieczne i łatwo rozpoznawalne znakowanie krótko po wykluciu. Wymagana jest jedynie ograniczona obsługa piskląt. Ten wygodny zestaw metod jest całkowicie zgodny z wytycznymi RRR.

Kto jest kim? Nieinwazyjne metody indywidualnego seksu i znakowania piskląt altrycznych

Zięba zebry (Taeniopygiaguttata) jest cennym organizmem modelowym; jednak wczesne etapy rozwoju zeberki nie zostały dokładnie zbadane. Protokół opisuje, w jaki sposób przeprowadzać preparację wczesnych zarodków do zastosowań rozwojowych i molekularnych.

Sekcja i dalsza analiza zarodków zięby zeberki we wczesnych stadiach rozwoju

Myszy wytwarzają złożony, wielosylabowy repertuar wokalizacji ultradźwiękowych (USV). Te USV są szeroko stosowane jako odczyty zaburzeń neuropsychiatrycznych. Protokół ten opisuje niektóre z praktyk, których nauczyliśmy się i opracowaliśmy, aby konsekwentnie indukować, zbierać i analizować cechy akustyczne i składnię piosenek myszy.

Wywoływanie i analizowanie piosenek z wokalizacji ultradźwiękowej (USV) samców myszy

W wieku 3-4 miesięcy, słuchanie wokalizacji naczelnych ludzi i innych niż ludzie zwiększa zdolności poznawcze niemowląt; po 6 miesiącach tylko ludzkie wokalizacje wywierają tę przewagę poznawczą. Opisujemy manipulację ekspozycją, która ujawnia potężną kształtującą rolę doświadczenia, gdy niemowlęta określają, które dźwięki powiązać z poznaniem, a które wyłączyć.

Doświadczenie odgrywa zasadniczą rolę w dostrajaniu związku między językiem a poznaniem: dowody z kategoryzacji obiektów u niemowląt w wieku od 6 do 7 miesięcy

Analiza kosztów i korzyści to podejście oparte na skali ważenia, które mózg wykonuje w trakcie podejmowania decyzji. W tym miejscu proponujemy protokół szkolenia szczurów w zakresie paradygmatu podejmowania decyzji opartego na instrumentach, w którym szczury wybierają wyższe nagrody kosztem czekania przez 15 sekund, aby je otrzymać.

Protokoły operacyjne do oceny analizy kosztów i korzyści podczas wzmocnionego procesu decyzyjnego przez gryzonie

Podstawowym aspektem oceny dobrostanu zwierząt w niewoli jest pytanie, czy zwierzęta mają to, czego chcą. W tym miejscu przedstawiamy protokół określający preferencje mieszkaniowe u danio pręgowanego (Danio rerio) w odniesieniu do obecności/braku wzbogacenia środowiska i dostępu do płynącej wody.

Ustandaryzowany protokół testowania preferencji w celu oceny dobrostanu ryb

Prezentujemy komorę behawioralną przeznaczoną do oceny zdolności poznawczych. Przedstawiamy dane pokazujące, że raz zdobyty danio pręgowany pamięta zadanie 8 tygodni później. Pokazujemy również, że zegmunowany z hiperglikemią ma zmienioną wydajność poznawczą, co wskazuje, że ten paradygmat ma zastosowanie w badaniach oceniających funkcje poznawcze i pamięć.

Zadanie behawioralne trójkomorowego wyboru z wykorzystaniem danio pręgowanego jako systemu modelowego

Zadania preferencji społecznych wielokomorowych zostały dostosowane od szczurów do rybek zebra, ułatwiając badania nad zachowaniami społecznymi w organizmach modelowych. Ten protokół waliduje niskobudżetowe zadanie trójkomorowe z otwartym zbiornikiem przy użyciu kamer internetowych i oprogramowania open-source w celu zmierzenia preferencji społecznych rybek zebra, czyniąc je dostępnymi dla badań i nauczania na poziomie licencjackim.

Niedroga alternatywa do badania preferencji społecznych u Danio pręgowanego (Danio rerio) przy użyciu zadania wolnego pływania w trzykomorowym otwartym zbiorniku

Poznaj protokół warunkowania instrumentalnego do pomiaru preferencji pieśni u samic zięb zebry. Ta metoda pozwala badać wpływ dopaminy na wybór pieśni i zachowania słuchowe ptaków.

Zadanie warunkowania instrumentalnego w celu zmierzenia preferencji pieśni u zięb zebry

Przeglądaj więcej filmów