Name: Wykorzystanie zamkniętych labiryntów Y do oceny zachowań chemosensorycznych u (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-04-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 15 s
Description: Poznaj metodę zamkniętych labiryntów Y do oceny zachowań eksploracyjnych kręgowców lądowych w odpowiedzi na sygnały chemiczne. Technika ta pozwala badać preferencje i podejmowanie decyzji przez zwierzęta.

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

Rozwój pierwszego labiryntu Y był wspierany przez umowy o współpracy (15-7412-1155-CA, 16-7412-1269-CA i 17-7412-1318-CA) pomiędzy Uniwersytetem Jamesa Madisona (JMU) a Służbą Inspekcji Zdrowia Zwierząt i Roślin USDA. Rozwój labiryntu Y-maze w Parku Narodowym Everglades został sfinansowany na mocy umowy o współpracy (P18AC00760) między ŻZW a Służbą Parków Narodowych. Dziękujemy T. Deanowi i B. Falkowi za ułatwienie realizacji tego projektu w Everglades NP oraz pomoc w uzyskaniu pozwoleń i finansowania. Dziękujemy firmie W. Kellom za pomoc w budowie labiryntu Y USGS. C. Romagosa, L. Bonewell i R. Reed zapewnili wsparcie administracyjne i logistyczne. Dziękujemy dwóm anonimowym recenzentom, którzy przekazali pomocne opinie. Finansowanie prac w Everglades i wsparcie rzeczowe zostały zapewnione przez U.S. Geological Survey (USGS), Greater Everglades Priority Ecosystem Science Program, National Park Service (P18PG00352) oraz USGS Invasive Species Program. Jakiekolwiek użycie nazw handlowych, firm lub produktów służy wyłącznie celom opisowym i nie oznacza poparcia ze strony rządu Stanów Zjednoczonych. Ustalenia i wnioski zawarte w tej publikacji nie zostały formalnie rozpowszechnione przez Departament Rolnictwa Stanów Zjednoczonych i nie powinny być interpretowane jako reprezentujące determinację lub politykę USDA.

<ol><li>Fine, J. M., Vrieze, L. A., Sorensen, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+that+petromyzontid+lampreys+employ+a+common+migratory+pheromone+that+is+partially+comprised+of+bile+acids%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Ecology%22%5BJournal%5D)">Evidence that petromyzontid lampreys employ a common migratory pheromone that is partially comprised of bile acids.</a> Journal of Chemical Ecology. 30 (11), 2091-2110 (2004).</li>
<li>Hesse, S., Bakker, T. C., Baldauf, S. A., Thünken, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kin+recognition+by+phenotype+matching+is+family-rather+than+self-referential+in+juvenile+cichlid+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Kin recognition by phenotype matching is family-rather than self-referential in juvenile cichlid fish.</a> Animal Behaviour. 84 (2), 451-457 (2012).</li>
<li>Forester, D. C., Wisnieski, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+significance+of+airborne+olfactory+cues+to+the+recognition+of+home+area+by+the+dart-poison+frog+pumilio%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Herpetology%22%5BJournal%5D)">The significance of airborne olfactory cues to the recognition of home area by the dart-poison frog pumilio.</a> Journal of Herpetology. 25 (4), 502-504 (1991).</li>
<li>Khannoon, E. R., El-Gendy, A., Hardege, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scent+marking+pheromones+in+lizards%3A+cholesterol+and+long+chain+alcohols+elicit+avoidance+and+aggression+in+male+Acanthodactylus+boskianus+%28Squamata%3A+Lacertidae%29%5BTitle%5D)+AND+%22Chemoecology%22%5BJournal%5D)">Scent marking pheromones in lizards: cholesterol and long chain alcohols elicit avoidance and aggression in male Acanthodactylus boskianus (Squamata: Lacertidae).</a> Chemoecology. 21 (3), 143-149 (2011).</li>
<li>Parker, M. R., Mason, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+make+a+sexy+snake%3A+estrogen+activation+of+female+sex+pheromone+in+male+red-sided+garter+snakes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">How to make a sexy snake: estrogen activation of female sex pheromone in male red-sided garter snakes.</a> Journal of Experimental Biology. 215 (5), 723-730 (2012).</li>
<li>Wyatt, T. D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWyatt%2C+TD+%22Pheromones+and+animal+behavior%3A+chemical+signals+and+signatures%22">Pheromones and animal behavior: chemical signals and signatures</a>. , Cambridge University Press. (2014).</li>
<li>Smith, T. L., Bevelander, G. S., Kardong, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+prey+odor+concentration+on+the+poststrike+trailing+behavior+of+the+Northern+Pacific+Rattlesnake%5BTitle%5D)+AND+%22Herpetologica%22%5BJournal%5D)">Influence of prey odor concentration on the poststrike trailing behavior of the Northern Pacific Rattlesnake.</a> Herpetologica. 61 (2), 111-115 (2005).</li>
<li>Yosuke, K., Akira, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Active+foraging+for+toxic+prey+during+gestation+in+a+snake+with+maternal+provisioning+of+sequestered+chemical+defences%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Royal+Society+B%3A+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Active foraging for toxic prey during gestation in a snake with maternal provisioning of sequestered chemical defences.</a> Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 282, 20142137(2015).</li>
<li>Parker, M. R., Kardong, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+airborne+and+substrate+cues+from+non-envenomated+mice+during+rattlesnake+%28Crotalus+oreganus%29+post-strike+trailing%5BTitle%5D)+AND+%22Herpetologica%22%5BJournal%5D)">The role of airborne and substrate cues from non-envenomated mice during rattlesnake (Crotalus oreganus) post-strike trailing.</a> Herpetologica. 61 (4), 349-356 (2006).</li>
<li>Bezzina, C. N., Amiel, J. J., Shine, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Does+invasion+success+reflect+superior+cognitive+ability%3F+A+case+study+of+two+congeneric+lizard+species+%28Lampropholis%2C+Scincidae%29%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Does invasion success reflect superior cognitive ability? A case study of two congeneric lizard species (Lampropholis, Scincidae).</a> PLoS ONE. 9 (1), 86271(2014).</li>
<li>Mason, R. T., Parker, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+behavior+and+pheromonal+communication+in+reptiles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology+A%22%5BJournal%5D)">Social behavior and pheromonal communication in reptiles.</a> Journal of Comparative Physiology A. 196 (10), 729-749 (2010).</li>
<li>Parker, M. R., Mason, R. T. Pheromones in snakes: history, patterns and future research directions. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aParker%2C+MR+%22Reproductive+Biology+and+Phylogeny+of+Snakes%22">Reproductive Biology and Phylogeny of Snakes</a>. Aldridge, R. D., Sever, D. M. , CRC Press. 563-584 (2011).</li>
<li>Greene, M. J., Stark, S. L., Mason, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pheromone+trailing+behavior+of+the+brown+tree+snake%2C+irregularis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Ecology%22%5BJournal%5D)">Pheromone trailing behavior of the brown tree snake, irregularis.</a> Journal of Chemical Ecology. 27 (11), 2193-2201 (2001).</li>
<li>Richard, S. A., Tillman, E. A., Humphrey, J. S., Avery, M. L., Parker, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Male+Burmese+pythons+follow+female+scent+trails+and+show+sex-specific+behaviors%5BTitle%5D)+AND+%22Integrative+Zoology%22%5BJournal%5D)">Male Burmese pythons follow female scent trails and show sex-specific behaviors.</a> Integrative Zoology. 14 (5), 460-469 (2019).</li>
<li>Richard, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conspecific+chemical+cues+facilitate+mate+trailing+by+invasive+Argentine+black+and+white+tegus%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Conspecific chemical cues facilitate mate trailing by invasive Argentine black and white tegus.</a> PLoS ONE. 15 (8), 0236660(2020).</li>
<li>Parker, M. R., Kardong, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Airborne+chemical+information+and+context-dependent+post-strike+foraging+behavior+in+Pacific+Rattlesnakes+%28Crotalus+oreganus%29%5BTitle%5D)+AND+%22Copeia%22%5BJournal%5D)">Airborne chemical information and context-dependent post-strike foraging behavior in Pacific Rattlesnakes (Crotalus oreganus).</a> Copeia. 105 (4), 649-656 (2017).</li>
<li>Lutterschmidt, D. I., Maine, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex+or+candy%3F+Neuroendocrine+regulation+of+the+seasonal+transition+from+courtship+to+feeding+behavior+in+male+red-sided+garter+snakes+%28Thamnophis+sirtalis+parietalis%29%5BTitle%5D)+AND+%22Hormones+and+Behavior%22%5BJournal%5D)">Sex or candy? Neuroendocrine regulation of the seasonal transition from courtship to feeding behavior in male red-sided garter snakes (Thamnophis sirtalis parietalis).</a> Hormones and Behavior. 66 (1), 120-134 (2014).</li>
<li>Burghardt, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perspectives-minimizing+observer+bias+in+behavioral+studies%3A+a+review+and+recommendations%5BTitle%5D)+AND+%22Ethology%22%5BJournal%5D)">Perspectives-minimizing observer bias in behavioral studies: a review and recommendations.</a> Ethology. 118 (6), 511-517 (2012).</li>
<li>Holman, L., Head, M. L., Lanfear, R., Jennions, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+of+experimental+bias+in+the+life+sciences%3A+why+we+need+blind+data+recording%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biology%22%5BJournal%5D)">Evidence of experimental bias in the life sciences: why we need blind data recording.</a> PLoS Biology. 13 (7), 1002190(2015).</li>
<li>Mason, R. T. Reptilian pheromones. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMason%2C+RT+%22Biology+of+the+Reptilia%3A+Hormones%2C+brain%2C+and+behavior%22">Biology of the Reptilia: Hormones, brain, and behavior</a>. Gans, C., Crews, D. 18, University of Chicago Press. 114(1992).</li>
<li>Mason, R. T., Chivers, D. P., Mathis, A., Blaustein, A. R. Bioassay methods for amphibians and reptiles. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMason%2C+RT+%22Methods+in+Chemical+Ecology%22">Methods in Chemical Ecology</a>. Haynes, K. F., Millar, J. G. 2, Springer Science & Business Media. 271-325 (1998).</li>
<li>Martín, J., López, P. Pheromones and chemical communication in lizards. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMart%C3%ADn%2C+J+%22Reproductive+biology+and+phylogeny+of+lizards+and+tuatara%22">Reproductive biology and phylogeny of lizards and tuatara</a>. Rheubert, J. L., Siegel, D. S., Trauth, S. E. , CRC Press. 43-77 (2014).</li>
<li>Smith, K. P., Parker, M. R., Bien, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+variation+in+prey+odor+responses+in+northern+pine+snake+neonates+and+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Chemoecology%22%5BJournal%5D)">Behavioral variation in prey odor responses in northern pine snake neonates and adults.</a> Chemoecology. 25 (5), 233-242 (2015).</li>
<li>Parker, M. R., Patel, S. M., Zachry, J. E., Kimball, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feminization+of+male+Brown+Treesnake+methyl+ketone+expression+via+steroid+hormone+manipulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Ecology%22%5BJournal%5D)">Feminization of male Brown Treesnake methyl ketone expression via steroid hormone manipulation.</a> Journal of Chemical Ecology. 44 (2), 189-197 (2018).</li>
<li>Cooper, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+swab+and+related+tests+as+a+bioassay+for+assessing+responses+by+squamate+reptiles+to+chemical+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Ecology%22%5BJournal%5D)">Evaluation of swab and related tests as a bioassay for assessing responses by squamate reptiles to chemical stimuli.</a> Journal of Chemical Ecology. 24 (5), 841-866 (1998).</li>
<li>Goetz, S. M., Godwin, J. C., Hoffman, M., Antonio, F., Steen, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eastern+indigo+snakes+exhibit+an+innate+response+to+pit+viper+scent+and+an+ontogenetic+shift+in+their+response+to+mouse+scent%5BTitle%5D)+AND+%22Herpetologica%22%5BJournal%5D)">Eastern indigo snakes exhibit an innate response to pit viper scent and an ontogenetic shift in their response to mouse scent.</a> Herpetologica. 74 (2), 152-158 (2018).</li>
<li>Clark, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Timber+rattlesnakes+%28Crotalus+horridus%29+use+chemical+cues+to+select+ambush+sites%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Ecology%22%5BJournal%5D)">Timber rattlesnakes (Crotalus horridus) use chemical cues to select ambush sites.</a> Journal of Chemical Ecology. 30 (3), 607-617 (2004).</li>
<li>Martín, J., López, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Supplementation+of+male+pheromone+on+rock+substrates+attracts+female+rock+lizards+to+the+territories+of+males%3A+a+field+experiment%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Supplementation of male pheromone on rock substrates attracts female rock lizards to the territories of males: a field experiment.</a> PLoS ONE. 7 (1), 30108(2012).</li>
<li>Downes, S., Shine, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sedentary+snakes+and+gullible+geckos%3A+predator-prey+coevolution+in+nocturnal+rock-dwelling+reptiles%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Sedentary snakes and gullible geckos: predator-prey coevolution in nocturnal rock-dwelling reptiles.</a> Animal Behaviour. 55 (5), 1373-1385 (1998).</li>
<li>Parker, M. R., Kardong, K. V. Rattlesnakes can use airborne cues during post-strike prey relocation. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aParker%2C+MR+%22Chemical+Signals+in+Vertebrates+10%22">Chemical Signals in Vertebrates 10</a>. LeMaster, M. P., Mason, R. T., Muller-Schwarze, D. , Springer. 397-402 (2005).</li>
<li>Parker, M. R., Young, B. A., Kardong, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+forked+tongue+and+edge+detection+in+snakes+%28Crotalus+oreganus%29%3A+an+experimental+test%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Psychology%22%5BJournal%5D)">The forked tongue and edge detection in snakes (Crotalus oreganus): an experimental test.</a> Journal of Comparative Psychology. 122 (1), 35-40 (2008).</li>
<li>Greggor, A. L., Thornton, A., Clayton, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neophobia+is+not+only+avoidance%3A+improving+neophobia+tests+by+combining+cognition+and+ecology%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Behavioral+Sciences%22%5BJournal%5D)">Neophobia is not only avoidance: improving neophobia tests by combining cognition and ecology.</a> Current Opinion in Behavioral Sciences. 6, 82-89 (2015).</li>
<li>Candler, S., Bernal, X. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differences+in+neophobia+between+cane+toads+from+introduced+and+native+populations%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Ecology%22%5BJournal%5D)">Differences in neophobia between cane toads from introduced and native populations.</a> Behavioral Ecology. 26 (1), 97-104 (2015).</li>
<li>Currylow, A. F., Louis, E. E., Crocker, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+response+to+handling+is+short+lived+but+may+reflect+personalities+in+a+wild%2C+Critically+Endangered+tortoise+species%5BTitle%5D)+AND+%22Conservation+Physiology%22%5BJournal%5D)">Stress response to handling is short lived but may reflect personalities in a wild, Critically Endangered tortoise species.</a> Conservation Physiology. 5 (1), (2017).</li>
<li>Currylow, A. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+ecophysiology+of+a+critically+endangered+%28CR%29+ectotherm%3A+Implications+for+conservation+management%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Comparative ecophysiology of a critically endangered (CR) ectotherm: Implications for conservation management.</a> PLoS ONE. 12 (8), 0182004(2017).</li>
</ol>

Podczas gdy labirynty Y są bardzo potężnymi narzędziami do badania ekologii chemicznej, ich ograniczony projekt może wykluczać inne ścieżki badań. Dostępnych jest jednak wiele innych opcji 11,12,20,21,22. Na przykład testy z użyciem języka są prostsze do wykonania i umożliwiają jednoczesną ocenę zachowań wykazywanych w odpowiedzi na szereg bodźców chemicznych w stosunku do zapachów kontrolnych 23,24,25,26. Inną opcją są testy w otwartym terenie, w których zwierzę ogniskowe swobodnie eksploruje wybieg, dopóki nie napotka źródła sygnałów chemicznych, a następnie jego reakcje behawioralne są ocenianena poziomie 27,28. Kombinacje tych podejść mogą oceniać zdolności dyskryminacyjne w różnych kontekstach, takich jak prezentowanie mieszanki sztucznych i naturalnych zapachów wraz z refugiami29. Labirynty Y mogą być również modyfikowane w taki sposób, aby wystawiały zwierzęta na sygnały chemiczne unoszące się w powietrzu samodzielnie lub w połączeniu ze wskazówkami przenoszonymi przez podłoże16,30, a wnioskowanie post hoc może być wykorzystane do przeprojektowania zbierania danych, jeśli dostępne są zarchiwizowane dane wideo31. Testy biologiczne powinny być zaprojektowane tak, aby uprościć gromadzenie danych i zminimalizować sprzeczne bodźce, zwłaszcza gdy oceniane jest określone źródło sygnałów (np. sygnały chemiczne21).
Badacze zajmujący się zachowaniem zwierząt często obserwują i określają ilościowo ogniskowe reakcje zwierząt w nowych, sztucznych środowiskach (np. zamknięty labirynt z pozbawionym cech krajobrazem) i należy zadbać o to, aby ocenić, czy dane zwierzę wykazuje naturalne, eksploracyjne zachowanie, czy unikanie, pobudzenie lub podobne zachowania związane z dystresem. Niepokojące zachowanie zwierząt w aparaturach doświadczalnych przypisuje się przede wszystkim neofobii: strachowi przed nowością32. Przykładem jest zachowanie ucieczki, w którym zwierzę ogniskowe napiera na stawy lub krawędzie aparatu, aby osiągnąć wyjście. Innym przykładem jest nieśmiałość, w której zwierzę ogniskowe wykazuje niechęć do wejścia do labiryntu, którego stopień można określić ilościowo za pomocą opóźnienia wejścia do labiryntu. (Prze)projektowanie aparatury może ułatwić zaangażowanie zwierzęcia ogniskowego, aby uniknąć tych zakłócających skutków dystresu. Najczęstszym podejściem jest wielokrotne wprowadzanie zwierzęcia ogniskowego do aparatury w celu usunięcia nowości środowiska przed rozpoczęciem badań, a współczesne modele statystyczne (np. uogólnione liniowe modele mieszane) pozwalają na wykorzystanie zwierząt doświadczalnych w wielu próbach. Ważną kwestią związaną z rozważaniami ekologicznymi w testach behawioralnych jest to, że zmniejszona neofobia wiąże się z sukcesem gatunków inwazyjnych33. Tak więc, w zależności od wiedzy a priori o danym gatunku, neofobia może mieć zmienne znaczenie jako rozważania dotyczące projektu eksperymentalnego.
Pozyskiwanie danych behawioralnych z filmów nakłada wiele ograniczeń, które stają się głównymi wąskimi gardłami w eksperymentalnych osiach czasu. Na przykład długość danego badania może wykładniczo wydłużyć czas ekstrakcji danych. Jednym z obejść tego problemu jest analizowanie zachowania tylko do momentu osiągnięcia progu (np. całkowitego czasu aktywności). Próg może być oparty na najdłuższym filmie dostępnym dla danej próby. Alternatywnie można opracować obserwację maszynową (np. sztuczną inteligencję), chociaż jest to czasochłonne i zasobożerne, a kontrola jakości wymaga znacznego wysiłku. Kolejną kwestią jest zarządzanie danymi: filmy muszą być wystarczająco wysokiej jakości, aby umożliwić ocenę behawioralną, co skutkuje ograniczeniami w przechowywaniu danych. Chociaż pamięć masowa w chmurze jest teraz dostępna, stawki za wysyłanie/pobieranie są często problematyczne, zwłaszcza gdy pozyskiwanie danych odbywa się w odległych lokalizacjach terenowych. Dodatkowe wyzwania przejawiają się w ograniczeniach narzędzi do rejestrowania, które wpływają na integralność obserwacji behawioralnej. Wyraźne obserwowanie głównego zachowania zwierząt jest zawsze konieczne, ale widoczność jest często utrudniona przez niekontrolowane czynniki (np. wilgoć, owady, ruch wiatru). Ponadto, gdy nagrania pochodzą z jednej perspektywy (np. z lotu ptaka), zachowania zachodzące w płaszczyźnie pionowej (np. uniesienie głowy14) są trudne do oceny. Rozwiązaniem jest zapewnienie wielu kątów kamery na próbę. Wreszcie, pora dnia znacząco wpływa na rejestrację zachowań. Nocna analiza behawioralna wymaga kamery z trybem nocnym i minimalną projekcją światła, aby uniknąć przeszkadzającego oślepiania powierzchni labiryntu Y lub przyciągania owadów, które mogą zakłócać obraz z kamery. Biorąc pod uwagę powyższe, przewidywana wiedza na temat biologii badanego miejsca lub gatunku może informować o tym, jakie ograniczenia mogą występować z jaką częstotliwością, a tym samym informować o pożądanej wielkości próby.
Zachowanie jest ściśle powiązane z fizjologią, a użyteczność labiryntów Y do oceny endokrynologii behawioralnej u różnych gatunków została wykazana. Jednak w niniejszym artykule podkreślono pewne różnice w realizacji tych eksperymentów w zależności od gatunku docelowego, pytania badawczego i dostępnych zasobów. W związku z tym wybór materiałów i wymiarów każdego zestawu testowego powinien być dokładnie przemyślany pod kątem potencjalnego późniejszego rozszerzenia badań. Sekcja 2 opisuje modyfikacje dokonane w materiałach opisanych w sekcji 1, które zostały włączone w celu dostosowania do przyszłych, bardziej złożonych prób behawioralnych z tegusem. Zwiększona pionowa głębokość labiryntów w Everglades pozwoli na znalezienie odpowiedzi na nowe pytania dotyczące ekologii chemicznej w dziko żyjących tegus bez nadmiernego przedłużania projektowania i konfiguracji projektu, co jeszcze bardziej zademonstruje przekładalność tego eksperymentalnego aparatu.
W przypadku stosowania wyżej opisanych technik w stosunkowo odległym otoczeniu (patrz sekcja 2) należy wziąć pod uwagę kilka czynników ograniczających, a planowanie projektu ma zasadnicze znaczenie. W zależności od mocy statystycznej potrzebnej do przepisanego eksperymentu leczniczego i biologicznego czasu dla gatunku docelowego (np. sezonowość), wpłynie to na wymagane zasoby i pracę. Ponadto, jeśli pożądane jest jednorazowe lub wielokrotne użycie zwierząt ogniskowych, konieczne jest zwrócenie szczególnej uwagi na zmniejszenie potencjalnych czynników stresogennych. Każdy z tych czynników albo wydłuży czas realizacji projektu, albo będzie wymagał zwiększonej siły roboczej, przestrzeni i materiałów. Na przykład sekcja 2 przedstawia wykorzystanie dziko żyjących samców pytonów jako zwierząt ogniskowych podążających za inną grupą dziko schwytanych i zmanipulowanych hormonalnie samców, z których wszystkie wymagają około 24 godzin spokojnej aklimatyzacji w boksach, aby zminimalizować skutki stresu. Chociaż te okresy aklimatyzacji wydłużyły czas próby do ponad dwóch dni, stres związany z niewolą i obchodzeniem się z dzikimi zwierzętami wpływa na zachowanie dzikich zwierząt i musi być zminimalizowany, aby wygenerować czyste zestawy danych34,35.
Podsumowując, labirynty Y są potężnymi, elastycznymi narzędziami, które można wykorzystać do badania ekologii chemicznej różnorodnej dzikiej przyrody w bardzo zmiennych warunkach, pod warunkiem, że istnieje czujne planowanie a priori. Należy starannie rozważyć wybór odpowiednich pytań i właściwe zaprojektowanie układu doświadczalnego dla danych taksonów i warunków. Naukowcy i menedżerowie mogą odnieść znaczne korzyści z wykorzystania labiryntów Y do lepszego zrozumienia biologii chemosensorycznej zwierząt, ponieważ narzędzia te umożliwiają elastyczne projekty eksperymentalne, które dostarczają dużych ilości danych behawioralnych na dużą skalę, zwłaszcza w połączeniu z narzędziami do zdalnego monitorowania.

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61858">Using Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles</a>. An author name was updated.
The name of the tenth author was updated from:
Amy Y. Yackel Adams
to
Amy A. Yackel Adams

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61858">hUsing Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles</a>. An author name was updated.

Erratum: Using Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles

Y-labirynty są powszechnymi, prostymi narzędziami w badaniach nad zachowaniem zwierząt, które pozwalają na odpowiedzi na różnorodne pytania. Oprócz tego, że są szeroko stosowane w badaniach laboratoryjnych, labirynty Y są również funkcjonalnie kompatybilne z różnymi środowiskami terenowymi do badania dzikich zwierząt w stosunkowo odległych warunkach. Naukowcy zbadali zachowania dzikich kręgowców za pomocą labiryntów Y w wielu różnych taksonach w podobnie zróżnicowanych zastosowaniach terenowych (np. minogi1; ryby pielęgnicowate2; poison frogs3; lacertid lizards4; węże do pończoch5).
Wielu badaczy skupia się na tym, jak i w jakim stopniu sygnały chemiczne wpływają na zachowania zwierząt w ekologii reprodukcyjnej, przestrzennej i żerowania6. W labiryntach Y i w drobnych skalach można testować różne bodźce chemiczne, takie jak dwie ślady chemiczne, które tylko nieznacznie różnią się stężeniem7, lub zdolnością wykrywania na podstawie statusu reprodukcyjnego gatunku docelowego8. Ślady chemiczne – główny bodziec używany w testach labiryntu Y – mogą być naturalnie tworzone przez przedstawicieli tego samego gatunku lub specjalnie umieszczane w środowisku przez badacza przy użyciu zdefiniowanego źródła chemicznego1,5. Bodźce mogą być również testowane w unikalnych kombinacjach w celu określenia multimodalnego wpływu wskazówek, takich jak zmieniające się konteksty prezentacji wskazówek (smugi w powietrzu a podłoże9; wskazówki wizualne i chemiczne<klasa sup = "xref">10). Chociaż istnieje wiele innych metod oceny reakcji chemosensorycznych u (patrz sekcja dyskusji), labirynty Y pozwalają na ocenę zachowań związanych z wyszukiwaniem w wielu skalach czasowych i przestrzennych, co może prowadzić do wyższych poziomów wnioskowania behawioralnego.
zostały szeroko przetestowane pod kątem ich zależności od sygnałów chemicznych w ekologii reprodukcyjnej i żerowania, a badacze często wykorzystują labirynty Y w tych badaniach11,12. Ekologia chemiczna jest nadal rozszyfrowywana przez badania wykorzystujące labirynty Y do rozwiązywania różnych pytań ewolucyjnych i behawioralnych, które są cenne dla zarządców dzikiej przyrody. Na przykład niedawne testy z inwazyjnymi gatunkami węży i jaszczurek wykazały, że same sygnały chemiczne mogą wpływać na wybór i alokację czasu w nowym środowisku labiryntu Y13,14,15.
Użycie dużych labiryntów Y dla zwierząt o średniej wielkości ogniskowej (np. o dużych ciałach) jest generalnie ograniczone do warunków laboratoryjnych, gdzie zwierzęta ogniskowe mogą być łatwo trzymane przez długi czas, czynniki eksperymentalne (np. klimat, światło, bodźce zewnętrzne) mogą być kontrolowane, a dostęp do infrastruktury (np. prąd, bieżąca woda) jest nieograniczony. Badania na dzikich zwierzętach są jednak często ograniczone do konkretnych lokalizacji z różnych powodów (np. logistyka, pozwolenia). W rezultacie pojawiają się wyzwania, którym należy stawić czoła poprzez kreatywne rozwiązywanie problemów i dostosowania metodologiczne, aby utrzymać spójne i porównywalne wyniki.
Tutaj opisano dwie eksperymentalne konfiguracje wykorzystujące labirynty Y i narzędzia do zdalnego monitorowania do oceny chemicznej ekologii reprodukcyjnej inwazyjnych łuskowatych (tj. węży i jaszczurek) w różnych scenariuszach terenowych: dziko łapane, trzymane w niewoli argentyńskie czarno-białe jaszczurki tegu (Salvator merianae) w Gainesville, FL, oraz dziko łapane pytony birmańskie (Python bivittatus) w Parku Narodowym Everglades na Florydzie. Jak sugeruje jego nazwa, aparat labiryntu Y tworzy środowisko eksperymentalne, w którym zwierzę wchodzi do głównego przejścia (podstawy Y; "podstawy"), które następnie prowadzi do dwóch rozbieżnych przejść (ramiona Y; "ramiona"). W tych eksperymentach do pojedynczej próby wykorzystano dwa rodzaje zwierząt: zwierzęta niosące zapach (dostarczają bodziec zapachowy w ograniczonym obszarze labiryntu) i zwierzęta ogniskowe (dane są zbierane na temat tego zwierzęcia podczas eksploracji śladu zapachowego).
Jako eksperymentalny aparat w badaniach chemoekologicznych, każdy labirynt Y musi być skonstruowany w taki sposób, aby umożliwić łatwe usunięcie zwierzęcia w środku i może być rozebrany w celu dokładnego oczyszczenia i zresetowania. Omówiono również ograniczenia nieodłącznie związane z tymi różnymi środowiskami testowymi (np. zwierzęta prowadzące dzienny i nocny tryb życia, różnice w infrastrukturze), które skłoniły do dostosowań metodologicznych. Chociaż skupiono się na jaszczurkach tegu i pytonach birmańskich, projekty te można zastosować do szerokiej gamy gatunków. W tych badaniach nad inwazyjnymi, labirynty Y korzystnie wpływają na tempo i skalę wnioskowania, ponieważ umożliwiają szybkie gromadzenie danych w celu informowania o celach zarządzania, które zmieniają się wraz z zagrożeniem inwazją stwarzanym przez dany gatunek. W szczególności badanie chemoekologii gatunków inwazyjnych ma kluczowe znaczenie dla opracowania skutecznych narzędzi kontroli chemicznej.
Dyskryminacja to kluczowa obserwacja z testów empirycznych z użyciem labiryntów Y, gdzie zwierzę centralne wybiera między dwoma bodźcami i ten proces decyzyjny jest oceniany. Szereg zachowań może być również oceniany w próbach labiryntu Y podczas samego badania (na żywo) lub po badaniu (wideo), aby rozszerzyć moc wnioskowania. Złożoność celów a priori danego badania decyduje o tym, czy do projektu najlepiej pasuje obserwacja na żywo, czy nagrania archiwalne. W tym miejscu szczegółowo opisano metody Y-labiryntu w celu rozwiązania problemów chemoekologicznych, które będą stanowić podstawę przyszłych badań prowadzonych przez naukowców zainteresowanych podobnymi pytaniami dotyczącymi zachowania, zwłaszcza w ekologii chemicznej.

<table><tbody><tr><td>Stalowa ocynkowana klamra narożna 1"</td><td>Everbilt, The Home Depot</td><td>13619</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, krok 2.1 "Stalowa klamra narożna 90 stopni 2,5 cm"</td></tr><tr><td>121,92 cm szer. x 304,8 cm&nbsp; dł. x 1,27 cm wys. biały polipropylen o rozszerzonym zasięgu Wysokotemperaturowy arkusz UHMW</td><td>TIVAR</td><td>UHMNV SH</td><td>Patrz "2.1. Elementy labiryntu Y i uzasadnienie zmian w projekcie USDA " (krok 2.1.1. "biały polpropylen")</td></tr><tr><td>182,88 cm dł. x 81,28 cm szer. x 0,64 cm Gruby przezroczysty arkusz akrylowy</td><td>z pleksi</td><td>32032550912090</td><td>Patrz "2.1. Komponenty labiryntu Y i uzasadnienie zmian w projekcie USDA " (krok 2.1.1.6. "Elementy akrylowe")</td></tr><tr><td>2,54 cm szer. x 2,54 cm wys. x 243,84 cm dł. Aluminiowa stalownia kątowa z wykończeniem frezowanym</td><td></td><td>11354</td><td>Patrz "2.1. Komponenty labiryntu Y i uzasadnienie zmian w projekcie USDA " (krok 2.1.1.1. "aluminiowy kątownik")</td></tr><tr><td>4,5 kg szpula okrągłych polipropylenowych prętów spawalniczych 5 mm</td><td>HotAirTools</td><td>AS-PP5N10</td><td>Patrz "2.1. Komponenty labiryntu Y i uzasadnienie zmian w projekcie USDA " (krok 2.1.1. "zgrzew")</td></tr><tr><td>5 mm Zwykłe aluminiowe nity</td><td>Arrow</td><td>RLA3/16IP</td><td>Patrz "2.1. Komponenty labiryntu Y i uzasadnienie zmian w projekcie USDA " (krok 2.1.1.1. "nit")</td></tr><tr><td>Kątownik aluminiowy, 1,9 cm</td><td>Everbilt, The Home Depot</td><td>802527</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, Krok 1.2 "kątownik aluminiowy (1,9 cm x 1,9 cm x 0,16 cm grubości)"</td></tr><tr><td>Kątownik aluminiowy, 2,5 cm</td><td>Everbilt, The Home Depot</td><td>800057</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, Stopnie 1.2 i 2.2.2 "kątownik aluminiowy (2,5 cm x 2,5 cm x 0,16 cm grubości)"</td></tr><tr><td>Kątownik aluminiowy, 3,2 cm</td><td>Everbilt, The Home Depot</td><td>800037</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, Krok 1.2 "kątownik aluminiowy (3,2 cm x 3,2 cm x 0,16 cm grubości)"</td></tr><tr><td>Aluminiowy płaskownik o grubości 1" x 1/8"</td><td>Everbilt, The Home Depot</td><td>801927</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, Krok 3.2.1 "aluminiowy pasek"</td></tr><tr><td>Kamera Avigilon 2.0 MP</td><td>Avigilon, firma Motorola Solutions</td><td>2.0C-H4SL-BO1-IR</td><td>Zobacz "1.5 Konfiguracja kamery i akwizycja wideo" (krok 1.5.1 "Avigilon 2.0 MP")</td></tr><tr><td>Avigilon NVR</td><td>Avigilon, firma Motorola Solutions</td><td>HD-NVR3-VAL-6TB-NA</td><td>Zobacz "1.5 Konfiguracja kamery i akwizycja wideo" (krok 1.5.3 "NVR")</td></tr><tr><td>Przezroczysty arkusz akrylowy (grubość 5,6 mm)</td><td>United States Plastic Corp.</td><td>44363</td><td>Patrz plik uzupełniający 1, krok 1.3 "przezroczysty arkusz akrylowy" i krok 3.2.1 "przezroczyste drzwi akrylowe"</td></tr><tr><td>Dysza do spawania pachwinowego 3/16" x 15/32" / 4,5 x 12 mm</td><td>TRIAC</td><td>107.139</td><td>Patrz "2.1. Komponenty labiryntu Y i uzasadnienie zmian w projekcie USDA " (krok 2.1.1. "zgrzew")</td></tr><tr><td>Wiszące pudełko na folder plików</td><td>Sterilite</td><td>18689004</td><td>Patrz "2.1. Komponenty labiryntu Y i uzasadnienie zmian w projekcie USDA " (krok 2.1.2.1. "Pudełka")</td></tr><tr><td>HardiePanel HZ10</td><td>James Hardie Building Products</td><td>9000525</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, krok 1.1 "bocznica z cementu włóknistego"</td></tr><tr><td>Pistolet do zgrzewania</td><td>TRIAC</td><td>141.227</td><td>Patrz "2.1. Komponenty labiryntu Y i uzasadnienie zmian w projekcie USDA " (krok 2.1.1. "zgrzew")Rolka</td></tr> <tr><td>papieru rzeźniczego Kraft, 24"</td> <td>Bryco Goods</td><td>24 cale x 175 FT</td><td>Zobacz "1.2 Protokół uruchamiania tegus do układania zapachów" (krok 1.2.1.2 "papier rzeźniczy")</td></tr><tr><td>Rolka papieru rzeźniczego Kraft, szerokość 46 cm</td><td>Bryco Goods</td><td>BGKW2100</td><td>Patrz "2.3. Protokół prowadzenia pytonów niosących zapachy" (krok 2.3.4. "bibuła zapachowa")</td></tr><tr><td>Skoncentrowany roztwór czyszczący Micro-90&nbsp;</td><td>International Products Corporation</td><td>M-9050-12</td><td>Zobacz "1.4 Awaria i czyszczenie" (krok 1.4.4 "mydło klasy laboratoryjnej")</td></tr><tr><td>MKV ToolNix - Narzędzia Matroska dla linux/Unix i Windows</td><td>Moritz Bunkus</td><td>v.48.0.0</td><td>Patrz "2.2. Konfiguracja kamery i akwizycja wideo" (krok 2.2.4.2. "oprogramowanie do przetwarzania filmów")</td></tr><tr><td>Kamera sieciowa</td><td>Axis Communications</td><td>M3104-LVE</td><td>Patrz "2.2. Konfiguracja kamery i akwizycja wideo" (krok 2.2.1. "Kamera projektowa")</td></tr><tr><td>Obraz obrazuPVC 1/4"</td><td>Palram</td><td>159841</td><td>Patrz "2.1. Komponenty labiryntu Y i uzasadnienie zmian w projekcie USDA " (krok 2.1.2.3. "płyta czołowa")</td></tr><tr><td>Projekt PalightPVC 1/8"</td><td>Palram</td><td>156249</td><td>Patrz "2.1. Komponenty labiryntu Y i uzasadnienie zmian w projekcie USDA " (krok 2.1.2.1. "drzwi")</td></tr><tr><td>Prywatna przednia szyba (zielona)</td><td>MacGregor</td><td>Rozmiar pasujący</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, krok 4.2 "zielona ściereczka zacieniająca o dużej wytrzymałości</td></tr>"<tr><td>Rękawica ochronna, ramię z pełnym palcemLUB</td><td>dłoń</td><td>HS1010-RGXL</td><td>Zobacz "2.3. Protokół do prowadzenia pytonów węchowych" (krok 2.3.11.2. UWAGA: "rękawica odporna na przebicie")</td></tr><tr><td>REScue Środek dezynfekujący</td><td>Virox Animal Health</td><td>44176</td><td>Patrz "1.5. Podział i sprzątanie." (krok 1.5.4. UWAGA "rozwiązanie sanitarne")</td></tr><tr><td>Odwracalne wykończenie PVC, 1/2" x 24"</td> <td>UFP Industries, Produkty Veranda</td><td>H120XWS17</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, krok 2.1 "Przegroda z płyty PCV" i krok 3.2.1 "cieńsze listwy wykończeniowe z PVC"</td></tr><tr><td>S4S / Veranda HP TRIM</td><td>UFP Industries, Produkty Veranda</td><td>H190OWS4</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, kroki 1.2, 2.2.2 i 2.2.3 "Płyta PCV"</td></tr><tr><td>S4S / Veranda HP TRIM (1" x 8" nominalnie)</td><td>UFP Industries, Produkty Veranda</td><td>827000005</td><td>Patrz plik uzupełniający 1, kroki 3.2.1 "Listwa wykończeniowa PCV"</td></tr><tr><td>ScotchBlue 24 cale. Wstępnie nagrany malarz" s Plastikowy</td><td>3M</td><td>PTD2093EL-24-S</td><td>Zobacz "1.2 Protokół uruchamiania tegusa do układania zapachów" (krok 1.2.1.3 "folia z tworzywa sztucznego")</td></tr><tr><td>Pudełko na zakupy Sterilite 114 L</td><td>Sterilite Company</td><td>1919, stal</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, krok 3.2 "pudełko na ramię"</td></tr><tr><td>Pudełko na ramię Sterilite 189 L</td><td>Sterilite Company</td><td>1849, tytan</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, krok 3.2 "Pudełko podstawowe"</td></tr><tr><td>Super Max Canopy</td><td>ShelterLogic</td><td>25773</td><td>Zobacz plik uzupełniający 1, krok 4.3 "biały baldachim"</td></tr><tr><td>VLC Media Player&nbsp;</td><td>VideoLAN</td><td>v.3.0.11</td><td>Patrz "2.2. Konfiguracja kamery i akwizycja wideo" (krok 2.2.4.3. "program do przeglądania plików multimedialnych")</td></tr><tr><td>Namiot Białego Pawilonu</td>, <td>baldachim z łóżkiem typu king-size</td><td>BJ2PC</td><td>Patrz plik uzupełniający 2 "3. Materiały obudowy i uwagi" (krok 3. "namiot pawilonowy")</td></tr></tbody></table>

wykorzystanie zamkniętych labiryntów y do oceny zachowań chemosensorycznych u

Using Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles

wykorzystują różne sygnały środowiskowe do informowania i kierowania zachowaniem zwierząt, takie jak chemiczne ślady zapachowe wytwarzane przez żywność lub przedstawicieli tego samego gatunku. Odszyfrowanie śladów zapachowych kręgowców, zwłaszcza gatunków inwazyjnych, umożliwia odkrycie sygnałów, które indukują zachowania eksploracyjne i może pomóc w rozwoju cennych podstawowych i stosowanych narzędzi biologicznych. Jednak wskazanie zachowań napędzanych głównie przez sygnały chemiczne w porównaniu z innymi konkurencyjnymi wskazówkami środowiskowymi może być trudne. Labirynty Y są powszechnymi narzędziami stosowanymi w badaniach nad zachowaniem zwierząt, które umożliwiają ilościowe określenie zachowań chemosensorycznych kręgowców w różnych taksonach. Poprzez redukcję bodźców zewnętrznych, labirynty Y usuwają czynniki zakłócające i stawiają zwierzęta ogniskowe przed binarnym wyborem. W naszych badaniach Y-labirynt zwierzę węchowe jest ograniczone do jednego ramienia labiryntu, aby pozostawić ślad zapachowy i jest usuwane po spełnieniu parametrów układania zapachu. Następnie, w zależności od rodzaju próby, albo zwierzę ogniskowe jest wpuszczane do labiryntu, albo tworzony jest konkurencyjny ślad zapachowy. Rezultatem jest zapis wyboru i zachowania zwierzęcia ogniskowego, przy jednoczesnym rozróżnianiu prezentowanych sygnałów chemicznych. Tutaj opisano dwa aparaty labiryntu Y dostosowane do różnych inwazyjnych gatunków: argentyńskie czarno-białe jaszczurki tegu (Salvator merianae) i pytony birmańskie (Python bivittatus), opisując działanie i czyszczenie tych labiryntów Y. Ponadto podsumowano różnorodność uzyskanych danych, eksperymentalne wady i rozwiązania oraz sugerowane ramy analizy danych.

W próbach w labiryncie w kształcie litery Y można zarejestrować i/lub ocenić wiele zmiennych. Projekt badania powinien być przede wszystkim podyktowany pożądanymi wynikami lub efektami. Ponadto, jeśli badanie opiera się na pomiarach powtarzanych (np. wielokrotnym wykorzystaniu tych samych zwierząt badanych), wymagane są odpowiednie struktury testowe i analityczne. Przykładowo, ponieważ próby USDA opierały się na wielokrotnym testowaniu tych samych osobników tegus, planowanie prób eksperymentalnych było w pełni zrandomizowane.
Dane dotyczące wyboru: Większość badań z wykorzystaniem labiryntów w kształcie litery Y raportuje proste binarne dane dotyczące wyboru i analizuje wyniki za pomocą statystyk parametrycznych, takich jak test dwumianowy. Głównym ograniczeniem jest tutaj wielkość próby, która bezpośrednio wpływa na moc każdej analizy statystycznej. Na Rysunku 2 przedstawiono szereg progów statystycznych dla danej wielkości próby badania, które pokazują, ile „sukcesów” musiałoby wystąpić, aby dany test dwumianowy dał statystycznie istotne wyniki. Są one wyprowadzone matematycznie, a zatem można je uogólnić na każdy test w labiryncie w kształcie litery Y. Statystyki dwumianowe są łatwe do wygenerowania przy użyciu darmowego oprogramowania online. Do obliczania prawdopodobieństwa stosuje się rozkłady jednostronne, jeśli podano uzasadnienie a priori; w przeciwnym razie należy stosować rozkład dwustronny.
Wybór ramienia jest często określany przez dystans, jaki zwierzę ogniskowe pokonuje w danym ramieniu. Najprostszym sposobem na ustalenie tego progu jest wyznaczenie punktu orientacyjnego wewnątrz labiryntu. W większości badań z wykorzystaniem labiryntu w kształcie litery Y punktem orientacyjnym jest wejście do skrzynki ramienia. Ponieważ gady przeprowadzają całą ocenę chemosensoryczną za pomocą organów czucia chemicznego znajdujących się w przedniej części głowy, głowa stanowi punkt odniesienia podczas próby. Na przykład, ponieważ pytony birmańskie są często dłuższe niż cały labirynt, wybór jest najlepiej i najefektywniej określany przez ruch głowy poza punkt orientacyjny. Innymi opcjami określania wyboru są czas spędzony w ramieniu oraz całkowite przemieszczenie się zwierzęcia ogniskowego do skrzynki. Niepowodzenie stwierdza się w przypadku, gdy zwierzę ogniskowe nie dokona wyboru w określonym czasie.
Na podstawie danych dotyczących wyboru w labiryncie Y można przeprowadzić analizy o większej rozdzielczości. Na przykład badacze mogą wyznaczyć wskaźnik kary za wybór (choice penalty score)16. W tym przypadku badacze muszą monitorować stopień, w jakim badane zwierzę eksplorowało ramię labiryntu niebędące celem. Ramieniem niebędącym celem może być ramię, co do którego badacze określą a priori, że badane zwierzę go nie wybierze na podstawie testowanej hipotezy alternatywnej. Najprostszym przykładem ramienia niebędącego celem jest ramię bezzapachowe, gdy tylko jedno ramię zawiera zapach docelowy. Bardziej złożone przykłady to wybór między dwoma zapachami z tego samego źródła, ale prezentowanymi w różnych stężeniach7. Gdy projekt eksperymentalny jest wielopoziomowy i/lub dane zmieniają się z binarnych na przyrostowe, tak jak w przypadku kary za wybór, należy zastosować odpowiednie podejście statystyczne, takie jak analiza wariancji z powtarzanymi pomiarami (ANOVA) lub inne metody stosowane w przypadku zbiorów danych ciągłych lub proporcjonalnych.
Zachowania: W trakcie trwania eksperymentu, w którym obserwowane są zwierzęta ogniskowe, można ilościowo określić szereg indywidualnych zachowań. Liczbę tych zmiennych można ustalić albo a priori, w zależności od posiadanej wiedzy16, albo post hoc, na podstawie wstępnych obserwacji podzbioru danych14,15. Cele badania oraz wymagany stopień rozdzielczości determinują, jakie oceny behawioralne powinny zostać przeprowadzone w labiryncie, o ile w ogóle są one konieczne (np. w wielu badaniach kwantyfikuje się wyłącznie dane dotyczące wyboru17). Zachowania mogą być oceniane w całym labiryncie, w jego poszczególnych sekcjach lub w określonych przedziałach czasowych; na przykład priorytetowo można traktować zachowania obserwowane wyłącznie w podstawie lub w miejscu rozgałęzienia ramion8. Nagrania wideo ułatwiają ocenę behawioralną, choć przed rozpoczęciem eksperymentu należy rozważyć rozdzielczość oraz długość nagrań — czynniki te narzucają ograniczenia w zakresie przechowywania danych.
Zmienne czasowe: Podobnie jak w przypadku zmiennych behawioralnych, wiele aspektów czasowych wydajności zwierząt można określić ilościowo podczas prób w labiryncie w kształcie litery Y. Na przykład badacze mogą mierzyć okresy latencji (np. latencję wyjścia z pudełka8). Większość zmiennych czasowych wiąże się z eksploracją labiryntu, takich jak całkowity czas śledzenia lub czas spędzony w każdym ramieniu. Zmienne te są zazwyczaj analizowane w ramach analizy wieloczynnikowej, takiej jak wielodrożna ANOVA.
Błąd obserwatora: W przypadku wszelkich badań dotyczących zachowania zwierząt błąd obserwatora znacząco wpływa na gromadzenie danych18. Dlatego obserwatorzy powinni być zaślepieni na testowaną metodę traktowania. Najprostszym sposobem na osiągnięcie tego jest numeryczne zakodowanie plików wideo, a następnie ich losowe posortowanie (np. za pomocą generatora liczb losowych) przed przypisaniem ich do obserwatorów. Kontrola błędu obserwatora jest trudna lub wręcz niemożliwa, gdy jedyną opcją jest gromadzenie danych w czasie rzeczywistym. W warunkach terenowych wymagałoby to udziału dwóch współpracowników: obserwatora zaślepionego na metodę traktowania oraz koordynatora, który przygotowuje próbę. Obszerne przeglądy podsumowują wpływ błędu eksperymentatora na gromadzenie i interpretację danych w badaniach behawioralnych i ekologicznych18,19.
<img alt="Wykres słupkowy przedstawiający częstotliwość wyboru celu w stosunku do braku celu, n=7 do n=15, porównanie danych." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61858/61858fig02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2. Wielkości prób i wartości P dla testów dwumianowych na podstawie wyników z labiryntu Y. Każda podana wielkość próby reprezentuje określoną liczbę prób, w których zapach jest testowany w jednym ramieniu labiryntu Y (ramię docelowe), podczas gdy drugie może być kontrolne (ramię niedocelowe). Górna liczba nad każdym słupkiem to jednostronna wartość P dla tej liczby wyborów ramienia docelowego, dolna to wartość dwustronna. Liczby w górnym słupku reprezentują maksymalną liczbę wyborów niedocelowych, które wciąż są tradycyjnie istotne statystycznie (P &lt; 0.05). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61858/61858fig02large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
Plik uzupełniający 1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61858/ParkerCurrylowetal-JoVE-R1-supp1.docx" style="font-size: 14px;" target="_blank">Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.</a>
Plik uzupełniający 2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61858/ParkerCurrylowetal-JoVE-R1-supp2.docx" style="font-size: 14px;" target="_blank">Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.</a>

Y-labirynty umożliwiają badaczom określenie znaczenia konkretnych bodźców, które kierują zachowaniem zwierząt, zwłaszcza izolowanych sygnałów chemicznych z różnych źródeł. Staranne projektowanie i planowanie może przynieść solidne dane (np. dyskryminacja, stopień eksploracji, liczne zachowania). Ta eksperymentalna aparatura może dostarczyć potężnego wglądu w kwestie behawioralne i ekologiczne.

Wykorzystanie zamkniętych labiryntów Y do oceny zachowań chemosensorycznych u

Reptiles utilize a variety of environmental cues to inform and drive animal behavior such as chemical scent trails produced by food or conspecifics. ...

Metoda ta umożliwia ocenę zachowań eksploracyjnych u kręgowców lądowych, gdy prezentowane są tylko sygnały chemiczne. Potrafi przystosować się do wielu gatunków. Labirynty Y zapewniają wgląd w pytania behawioralne i ekologiczne u kręgowców, które umożliwiają naukowcom określenie znaczenia określonych bodźców wpływających na zachowanie zwierząt.Labirynty Y są wysoce elastyczne i szeroko przydatne do oceny zachowania zwierząt, zwłaszcza preferencji i zachowań modułowych. Procedurę zademonstruje Gretchen Anderson z USGS. Zacznij od umieszczenia nowego, czystego papieru zapachowego w labiryncie Y, który jest wystarczająco długi, aby zachodził na siebie na styku litery Y i pokrywał całą dolną powierzchnię.Zabezpiecz końce papierów w pobliżu pudełek i skrzyżowania Y taśmą maskującą. Zainstaluj partycje, aby zablokować połowę ramienia podstawy. W przypadku dużych zwierząt pachnących przymocuj ciężki przedmiot, który można łatwo usunąć i wyczyścić za barierą, jako klamrę, aby zapobiec uszkodzeniu bariery.Następnie zamontuj szlaban przy wejściu na przeciwległe ramię. Podczas montażu barier nie należy rozrywać papieru zapachowego. Wsuń akrylowy blat na miejsce po jednej sekcji na raz i upewnij się, że kąty całkowicie się spotykają.Użyj przezroczystej plastikowej taśmy, aby zakryć wszelkie szczeliny. Przymocuj obie skrzynki ramion do labiryntu, łącząc płyty czołowe za pomocą nakrętek motylkowych lub kłódek i upewnij się, że drzwi są zamknięte w pozycji otwartej. O porze dnia biologicznie istotnej dla szczytowej aktywności badanego gatunku, przymocuj skrzynkę bazową zawierającą pachnące zwierzę, utrzymując wszystkie ruchy powoli i stabilnie, aby zminimalizować stres u zwierzęcia i otwórz drzwi do skrzynki podstawowej, zatrzaskując drzwi na miejscu za pomocą obu zamków bębnowych.Pozostań poza zasięgiem wzroku zwierzęcia i opuść obszar. Po trzech godzinach zwróć uwagę na położenie zwierzęcia w labiryncie, a także na warunki otoczenia. Jeśli zwierzę jest w transporcie, poczekaj, aż wejdzie do pudełka.Jeśli zwierzę znajduje się w jakimkolwiek boksie, zamknij i zabezpiecz drzwi boksu, wyjmij pudełko, a następnie wyjmij zwierzę, uważając, aby zapobiec defensywnemu osadzaniu się zapachu w pudełku. Jeśli zwierzę jest nieruchome w ciele labiryntu, użyj wskazówek wizualnych, aby stymulować jego ruch w pudełku. Jeśli zwierzę pozostanie na miejscu, zdejmij pudełka na ramiona, aby można było zdjąć akrylową górę, a następnie zbierz zwierzę ręcznie i przenieś je do torby.Częściowo zdemontuj labirynt, aby umożliwić usunięcie wewnętrznych przegród, uważając, aby nie naruszyć papieru zapachowego, a następnie złóż go ponownie. Jeśli doszło do wypróżnienia, zbierz i wchłoń jak najwięcej czystymi ściereczkami z mikrofibry, ale nie myj tego obszaru. Używaj powolnych, stabilnych ruchów podczas trzymania i transportu pudełka, aby zminimalizować stres u zwierzęcia ogniskowego.Przymocuj skrzynkę bazową do podstawy labiryntu Y za pomocą nakrętek motylkowych lub kłódek. Upewnij się, że oba drzwi skrzynki ramienia są zatrzaśnięte, a następnie rozpocznij próbę ogniskową, otwierając i blokując drzwi skrzynki podstawy za pomocą baryłkowych. Pozostań poza zasięgiem wzroku zwierzęcia i opuść obszar.Wiele zmiennych może być rejestrowanych i ocenianych na podstawie prób Y-labirynt. Większość badań wykorzystujących Y-labirynty przedstawia proste dane dotyczące wyboru binarnego i analizuje wyniki za pomocą statystyk parametrycznych, takich jak test dwumianowy. Przedstawiono tutaj szereg progów statystycznych dla każdej wielkości próby badawczej, pokazując, ile sukcesów musiałoby wystąpić, aby dany test dwumianowy przyniósł statystycznie istotne wyniki.Są one wyprowadzone matematycznie, a zatem można je uogólnić na dowolny test labiryntu Y. Przez cały czas trwania eksperymentu, w którym obserwuje się zwierzęta ogniskowe, można określić ilościowo różne indywidualne zachowania. Nagrania wideo ułatwiają ocenę behawioralną.Czasowe aspekty wydajności zwierząt można również określić ilościowo podczas prób Y-labirynt. W przypadku wszelkich badań dotyczących zachowania zwierząt, stronniczość obserwatora znacząco wpływa na gromadzenie danych. Dlatego obserwatorzy powinni być ślepi na testowane leczenie.Najprostszym sposobem, aby to zrobić, jest zakodowanie plików wideo numerycznie, a następnie losowe posortowanie ich przed przypisaniem ich do obserwatorów. Każda aparatura doświadczalna w badaniach chemoekologicznych, taka jak labirynty Y, musi być skonstruowana tak, aby umożliwić niski poziom stresu, łatwe usunięcie zwierzęcia z wnętrza i powinna być łatwa do demontażu w celu dokładnego oczyszczenia i zresetowania. Bodźce mogą być testowane w unikalnych kombinacjach w celu określenia multimodalnego wpływu wskazówek, takich jak zmieniające się konteksty prezentacji wskazówek.Na przykład można przedstawić wskazówki wizualne i chemiczne. Chociaż labirynty Y są używane od około 100 lat do testowania zachowań, takie podejście zwiększa zdolność do pracy z dużymi i inwazyjnymi gatunkami, a także do zdalnego przechwytywania danych wideo.

using-enclosed-y-mazes-to-assess-chemosensory-behavior-in-reptiles

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Ten film opisuje metodę testowania węchowych zachowań eksploracyjnych u muszki owocowej, zwaną labiryntem Y. Prezentowany klip z protokołem pokazuje, jak skonfigurować i przeprowadzić test.

Drosophila Test labiryntu Y: metoda oceny reakcji węchowych u much

Ten film przedstawia chemotaksję u nicienia C. elegans i pokazuje przykładowy protokół testujący chemotaktyczną awersję do siarczanu miedzi.

C. elegans (C. elegans) Test chemotaksji: metoda testowania chemosensacji u robaków

Pionowy olfaktometr labiryntu w kształcie litery T jest opisany do badania reakcji behawioralnej stawonogów. Olfaktometr pozwala eksperymentatorowi zmierzyć wybory dokonywane przez osoby badane pod wpływem dwóch potencjalnych pól zapachowych. Za pomocą tego urządzenia można zmierzyć zarówno przyciąganie, jak i odpychanie od substancji zapachowych.

Pionowy test wyboru labiryntu w kształcie litery T dla reakcji stawonogów na substancje zapachowe

Labirynt Barnesa na suchym lądzie jest powszechnie używany do mierzenia zdolności nawigacji przestrzennej w odpowiedzi na łagodnie awersyjne bodźce. W ciągu kolejnych dni poprawia się wydajność (np. opóźnienie w zlokalizowaniu klatki ewakuacyjnej) osób z grupy kontrolnej, co wskazuje na normalne uczenie się i pamięć. Różnice między szczurami a myszami wymagają zmian w aparaturze i metodologii, które zostały szczegółowo opisane tutaj.

Strategie testowania labiryntu Barnesa z małymi i dużymi modelami gryzoni

Przedstawiamy test wyboru, który ma na celu ujawnienie wpływu odorantów na zachowanie Drosophila za pomocą testu Y-labirynt.

Testowanie węchu Drosophila za pomocą testu Y-maze

Ten artykuł opisuje modyfikację labiryntu Barnesa, standardowego paradygmatu gryzoni używanego do oceny pamięci przestrzennej i uczenia się, do stosowania u małych łuskonośnych.

Ocena uczenia się przestrzennego i pamięci u małych łuskowatych

Prezentujemy konfigurację i protokół rejestracji zachowania, który umożliwia automatyczną analizę nicieni, preferencji Caenorhabditis elegans dla rozpuszczalnych związków w teście populacyjnym. W tym artykule opisano budowę komory behawioralnej, protokół testu behawioralnego i wykorzystanie oprogramowania do analizy wideo.

Zautomatyzowana analiza populacyjnego testu preferencji chemosensorycznej na podstawie populacji nicieni

Kijanki Xenopus oferują unikalną platformę do badania funkcji układu nerwowego in vivo. Opisano metodologie oceny przetwarzania informacji węchowych u żywych larw Xenopus w normalnych warunkach chowu lub po urazie.

Ocena funkcjonalna szlaków węchowych u żyjących kijanek ksenopusa

U, lipidy skórne od przedstawicieli tego samego gatunku są kluczowe dla sygnalizacji seksualnej, z potencjalnym zastosowaniem w zarządzaniu gatunkami inwazyjnymi. W tym miejscu opisujemy protokoły ekstrakcji lipidów skóry ze zrzuconej skóry lub całych zwierząt, określania i analizowania całkowitej masy lipidów oraz oddzielania lipidów za pomocą frakcjonowania za pomocą chromatografii kolumnowej.

Izolacja chemiczna, kwantyfikacja i separacja lipidów skóry

Tutaj prezentujemy protokół demonstrujący test behawioralny, który określa ilościowo, jak alternatywne cechy wizualne, takie jak wskazówki ruchu, wpływają na decyzje kierunkowe u ryb. Przedstawiono reprezentatywne dane dotyczące szybkości i dokładności, z jaką Golden Shiner (Notemigonus crysoleucas) śledzi ruchy wirtualnych ryb.

Integracja wizualnych testów psychofizycznych w labiryncie Y w celu wyizolowania roli, jaką cechy wizualne odgrywają w decyzjach nawigacyjnych

Obecny protokół opisuje rekonfigurowalny labirynt, unikalny system do testowania nawigacji przestrzennej i fenotypów behawioralnych u gryzoni. Zdolność adaptacji tego systemu labiryntów umożliwia wykonywanie różnych eksperymentów w jednym środowisku fizycznym. Łatwość przegrupowania strukturalnego pozwala uzyskać wiarygodne i powtarzalne wyniki eksperymentalne.

Wykorzystanie rekonfigurowalnego systemu labiryntów w celu zwiększenia powtarzalności testów nawigacji przestrzennej u gryzoni

Poznaj metodę zamkniętych labiryntów Y do oceny zachowań eksploracyjnych kręgowców lądowych w odpowiedzi na sygnały chemiczne. Technika ta pozwala badać preferencje i podejmowanie decyzji przez zwierzęta.

Wykorzystanie zamkniętych labiryntów Y do oceny zachowań chemosensorycznych u

Przeglądaj więcej filmów