Name: Teste de sensibilidade visual para a velocidade e direção do movimento em Lagartos (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2006-12-14T00:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 30 s
Description: Aprenda a testar a sensibilidade visual ao movimento em lagartos usando condicionamento operante com cinemátogramas de pontos aleatórios. Este método avalia capacidades sensoriais e de aprendizagem em répteis.

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Gostaria de agradecer a Christopher Evans e Darren Burke, do Centro para o Estudo do Comportamento Integrativa Animal (CISAB).

Jacky Dragons Jacky lagartos (A. muricatus) foram realizadas em clima controlado instalações de cativeiro. Recintos foram construídos de terrários de vidro fabricada medindo 60 cm 3. Recintos também foram cheios de Sydney substrato de areia, folhagens nativas, e natural poleiros de madeira. Caixas foram colocadas em cima de móveis carrinhos que permitiu assuntos a serem colocados no meio de todos os monitores de visualização. Lagartos foram colocados sob um 14L: 10E ciclo de luz durante o verão as condições simuladas, e foram fornecidos com as duas lâmpadas de calor (125W) e ultravioleta adequada (UV) iluminação (300W) durante a primeira meia hora de luz do dia. Lagartos também foram fornecidos com água ad libitum, grilos alimentados (Achetus domesticus) polvilhada com vitaminas durante sessões não-experimentais, e rotineiramente wormed de parasitas utilizando doses diluídas de Ivermectina. Equipamento usado de reprodução Três plataformas reprodução de vídeo são usados ​​para a apresentação do estímulo (ver Figura 1). O equipamento central consiste de um iMac (Apple Computer Inc.), contendo estímulos de pontos. As duas plataformas complementares são constituídos de um iMac com o Final Cut Pro HD para apresentação do estímulo que continha os estímulos de reprodução (isto é, invertebrados). O sinal digital é enviado para um avançado conversor de vídeo digital (Canopus © gt ADVC110, Melbourne, Victoria Austrália) para digital-analógico de conversão para a reprodução de vídeo e exibido em um Trintron Sony (Sony Corporation, Shinagawa, Tokyo Japão) monitor (Series nn. PVM-14M2A/PVM-14L2/PVM-14N5A). A Canon câmara de vídeo (Modelo n º MV650i) digital com zoom óptico de 22X (Cannon Inc., Japão) é montado diretamente acima da área de testes e respostas a estímulos registros diretamente para um gravador Sony (Sony Corporation, Shinagawa, Tokyo Japão) vídeo ( N ° de série SLV-EZ717AS). As imagens gravadas são enviados para um visor colorido (NEC, No. Serial 1892, Kanagawa, Japão). Em 7,5 segundos a partir do início da exibição pontos, um marcador de som eletronicamente gerado é enviado para um ® Canopus ADVC110 e grava em VHS. Reprodução de vídeo é ajustado para PAL-DV padrão (5:1 compressão; resolução horizontal 575 linhas; 25 frames s-1). Random-dot Kinematograms (RDKs) RDKs podem ser desenvolvidos usando VPixx V1.79 (VPixx V1.79, VPixx Technologies Inc., 2002). Estímulos projeto com um campo de 30 x 20 graus, preencher com 200 pontos, com cada ponto medindo 5 x 5 pixels. Construir estímulos dot com oito variações na velocidade combinada com oito níveis de coerência e de duas direções, gerando 128 diferentes estímulos. Parâmetros de velocidade foram concebidos em graus por segundo (° / s). Variações de velocidade foram de 0,5, 2,5, 5, 10, 20, 40, 80 e 160 ° / s. Percentagens coerência foram 0, 2,5, 5, 10, 20, 40, 80 e 100% em um movimento quer de esquerda ou direita direcional. Exportar cada seqüência como um arquivo de Motion JPEG-B. No entanto, você pode projetar o RDKs que uma matriz de recursos. Cada seqüência é um total de 15 s de duração. A seqüência começa com 2,5 s de 0 a coerência% comparado com a variável velocidade de julgamento. Este período inicia o julgamento atual. Isso é seguido por 5 s da variação na combinação de velocidade e coerência. A seqüência foi concluída em 7,5 s de 100% na direção apropriada. Importar todos Motion JPEG-B seqüências e editar em Apple Final Cut Pro HD (Apple Computers Inc.). Adicionar um marcador de som em cada intervalo. Este marcador só é audível para VHS, e é usado como um sinal de pontuação, quando o comportamento quando as mudanças na apresentação do estímulo ocorrer. Exportados cada um dos 128 filmes seqüências como o Final Cut Pro. Reforçadores primários - Larvas de farinha Assuntos lugar em um horário de reforço randomizado de cinco ensaios por bloco de julgamento (16 testes) durante o experimento. Reforçadores primários são mealworms (Tenebrio molitor). Reforçadores secundários - Invertebrados Animated Reforçadores secundários devem ser emparelhado com o reforçador primário. Criado reforçadores biologicamente significativas, como três tipos de invertebrados de animação computadorizada: 1) cricket, 2) ácaro, e 3) de aranha. Criar animações usando Lightwave v8.3 (NewTek Inc., San Antonio, TX, EUA) por 15 s de comprimento, com a inicial de 7,5 s ainda de fundo, e seguido por 7,5 s dos invertebrados na tela apropriada. PhoTOGRAFIA um fundo de vegetação natural para importar como um JPEG no clipe eah. Exportar cada seqüência em seqüências individuais de imagem JPEG (375 quadros), e comprimir em um arquivo de filme usando Final Cut Pro HD para reprodução de vídeo. 50 clipes de design exclusivo para evitar a habituação ao paradigma de condicionamento. Procedimento Geral Assuntos lugar entre os monitores de visualização. Randomize apresentação de estímulos RDK para cada assunto. Mostrar estímulos em blocos de 16 tentativas ao longo de oito dias. Cada ensaio é de 15 s com intervalos variando intertrial 30-60 s. Intervalo de segmento de cada ensaio em 2,5 s de 0% a coerência reflexiva testes de velocidade, 5 s de testes de velocidade e coerência, e seguido por 7,5 s de 100% na direção apropriada combinados com a velocidade. Durante este período crítico-5 s, os indivíduos são obrigados a responder. Registro medidas dependentes como orientação para um monitor de esquerda ou direita e latência para responder. Use apenas cinco ensaios aleatórios com um reforçador primário e reforçar cada ensaio com um invertebrado animado. Ao término de cada ensaio de bloco, remover caixas assunto a partir da área de testes, e introduzir um outro gabinete.

<ol><li>Burghardt, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+processes+in+reptiles%5BTitle%5D)+AND+%22Biology+of+the+reptilia%22%5BJournal%5D)">Learning processes in reptiles.</a> Biology of the reptilia. Gans, C., Tinkle, D. W. 7, Academic Press. New York. 555-681 (1977).</li>
<li>VPixx, Instruction Manual. VPixx Techniologies Inc. , 96(2002).</li>
</ol>

Financiamento foi suportado pelo Prêmio de Pós-Graduação CISAB e do Departamento de Psicologia da Universidade Macquarie, eo Conselho de Pesquisa australiano. A pesquisa foi realizada dentro das diretrizes éticas da Universidade Macquarie animal Comitê de Ética (2003/014) e New South Wales National Parks and Wildlife Services (S11024) da Austrália.

Testar a capacidade sensorial em espécies de lagartos tem sido difícil, e tem sido largamente tanto um processo tedioso e difícil. Essas dificuldades decorrem de encontrar o reforçador corrigir ou estabelecer um protocolo funcional. Aqui, eu estabeleceu um protocolo de sucesso em que a teste de percepção de movimento em lagartos. Este procedimento também poderá ser aplicada em testes de outras características visuais, bem como outros mecanismos sensoriais. Além disso, este procedimento pode ser aplicável a outras espécies. A utilidade deste...

<table><tbody><tr><td>iMac</td><td>Computador</td><td>Apple</td><td></td><td>Três sistemas</td></tr><tr><td>Canopus&amp;#174;</td><td>Conversor digital-analógico</td><td>Canopus&amp;#174;</td><td>ADVC110</td><td></td></tr><tr><td>Sony Trintron</td><td>Visor colorido</td><td>Sony Corporation</td><td>PVM-14M2A, PVM-14L2, PVM-14N5A</td><td>Três monitores</td></tr><tr><td>Canon</td><td>Câmera digital</td><td>Canon, inc.</td><td>MV650i</td><td>Grava o comportamento</td></tr><tr><td>NEC</td><td>Visor colorido</td><td>NEC Corporation</td><td>1892</td><td>Visualizar respostas</td></tr><tr><td>Sony VCR</td><td>Gravador VHS</td><td>Sony Corporation</td><td>SLV-EZ717AS</td><td>Gravar comportamento em VHS</td></tr><tr><td>Fita VHS</td><td></td><td></td><td>Generic VHS</td><td>Mídia de gravação</td></tr><tr><td>VPixx</td><td>Programa de software</td><td>VPixx Technologies, Inc.</td><td>v1.79</td><td>Para criar RDKs</td></tr><tr><td>Final Cut Pro</td><td>Programa de software</td><td>Apple</td><td>HD</td><td>Para criar sequências de reprodução</td></tr><tr><td>Lightwave&amp;#174; 3D</td><td>Programa de software</td><td>NewTek Inc.</td><td>v8.3</td><td>Para criar reforçadores secundários</td></tr><tr><td>Minhoca-mealheira</td><td>Tenebrio molitor</td><td>Pisces Enterprises LTD</td><td></td><td>Reforçador primário</td></tr><tr><td>Grilo</td><td>Achetus domesticus</td><td>Pisces Enterprises LTD</td><td></td><td>Alimento para criação</td></tr><tr><td>Terrários</td><td>Vidro</td><td>Crystal Palace Aquariums</td><td></td><td>Material do recinto para lagartos (60 cm x 60 cm x 60 cm)</td></tr><tr><td>Lâmpadas</td><td>Spotone</td><td>Philips</td><td></td><td>125 W, lâmpadas de calor para lagartos</td></tr><tr><td>Lâmpadas ultravioleta</td><td>Ultra-Vitalux</td><td>Osram</td><td></td><td>300 W, lâmpadas UV para lagartos</td></tr><tr><td>Herptivite</td><td></td><td>Rep-Cal Research Labs</td><td></td><td>Vitaminas: beta caroteno, cálcio e vitamina D3</td></tr></tbody></table>

teste de sensibilidade visual para a velocidade e direção do movimento em lagartos

Testing Visual Sensitivity to the Speed and Direction of Motion in Lizards

Teste de sensibilidade visual em qualquer espécie fornece informações básicas a respeito do comportamento, evolução e ecologia. Entretanto, o teste características específicas do sistema visual fornecer mais evidências empíricas para aplicações funcionais. Investigação sobre o sistema sensorial fornece informações sobre a capacidade de aprendizagem sensorial e capacidade de memória, comportamento e estabelece linha de base conhecida em que para medir desvios (Burghardt, 1977). No entanto, ao contrário dos sistemas de mamíferos ou aves, o teste para o aprendizado ea memória em uma espécie de réptil é difícil. Além disso, usando um paradigma operante como uma medida da capacidade psicofísica sensorial é também o mais difícil. Historicamente, as espécies de répteis têm reagido mal aos ensaios condicionado devido a problemas relacionados à fisiologia, motivação, metabolismo e características biológicas básicas. Aqui, eu demonstro um paradigma operante usou uma espécie de lagarto romance modelo, o dragão Jacky (Amphibolurus muricatus) e descrever como testar a sensibilidade periférica à velocidade salientes e características do movimento. Este método utiliza uma abordagem inovadora para a aprendizagem e avaliar a capacidade sensorial em lagartos. Eu empregar o uso de random-dot kinematograms (RDKs) para medir a sensibilidade à velocidade, e manipular o nível de intensidade do sinal, alterando a proporção de pontos em movimento em uma direção coerente. RDKs não representam um estímulo biologicamente significativo, envolve o sistema visual, e é uma ferramenta clássica psicofísicos utilizados para medir a sensibilidade nos seres humanos e outros animais. Aqui, RDKs são exibidos aos lagartos utilizando três sistemas de reprodução de vídeo. Lagartos são para selecionar a direção (esquerda ou direita) em que eles percebem pontos para se mover. Seleção da direção apropriada é reforçada por estímulos presa biologicamente importantes, simulado por computador-animated invertebrados.

Teste de sensibilidade visual em lagartos usando um paradigma de condicionamento operante, que emprega a reprodução de vídeo de random-dot kinematograms e computer-generated invertebrados.

Teste de sensibilidade visual para a velocidade e direção do movimento em Lagartos

Testar a sensibilidade visual em qualquer espécie fornece informações básicas sobre comportamento, evolução e ecologia. No entanto, testar características específicas de ...

Olá, sou Kevin Wu do Centro de Estudo Integrativo do Comportamento Animal da Universidade Macquarie aqui em Sydney, Austrália. Neste artigo baseado em vídeo, vou falar sobre testar a sensibilidade ao movimento em lagartos. E quando falo em testar a sensibilidade ao movimento, refiro-me ao uso de um paradigma de condicionamento operante.E quando falo sobre condicionamento clássico, refiro-me ao processo em que se utiliza um animal ou ser humano como participante e lhe ensina as características de um objeto, de modo que aprenda a reconhecê-lo e a responder adequadamente quando o objeto é apresentado, esperando obter reforço para essa resposta. O condicionamento clássico, em geral, permite-nos compreender duas coisas. Primeiro, permite-nos avaliar a capacidade sensorial de aprendizado e memória, e segundo, permite-nos compreender a capacidade sensorial desse indivíduo ou espécie em particular.Agora, testar a sensibilidade ao movimento, aprendizado e memória em lagartos tem sido bastante difícil, pois existem parâmetros específicos que têm sido difíceis de identificar. Um deles é que os lagartos são notoriamente difíceis quanto ao estabelecimento de um sistema motivacional específico, bem como na busca do reforço adequado para mantê-los interessados nas tarefas em questão. Aqui, vamos utilizar o lagarto Jackie como espécie modelo para testar tanto o aprendizado e a memória quanto, especialmente, a sensibilidade ao movimento. Os lagartos Jackie são uma espécie nativa da Austrália, do gênero Gammut, altamente cripticos, mas ativos durante o dia, e podem ser caracterizados por exibições visuais altamente estereotipadas que são usadas na comunicação social.E vejo exibições visuais que tornam esta espécie particular bastante visual. Então, o que vamos demonstrar neste vídeo é que não apenas os dragões-jackie podem aprender e lembrar-se de certas coisas, mas que também possuem um nível bastante elevado de sensibilidade. Além disso, espero demonstrar que o lagarto-jackie também pode ser usado ou servir como espécie modelo para outras tarefas específicas.Como visto anteriormente, os gramas aleatórios são altamente salientes e atraem fortemente o sistema visual. Eles não ativam o reconhecimento, não se assemelham a nada biologicamente significativo e constituem uma técnica clássica de psicofísica tanto na percepção humana quanto animal. E quando falamos de psicofísica, estamos realmente nos referindo à compreensão das características ou propriedades de um som ou de um objeto.As respostas de um animal sujeito ou participante permitem-nos compreender em quais limiares essas características específicas são ouvidas ou vistas, o que nos fornece uma compreensão da percepção sensorial desses organismos. Aqui está um exemplo do que o VPX pode fazer. Neste exemplo, temos um círculo interno com pontos se aproximando do primeiro plano, mas ao fundo temos pontos aleatórios.O V PPIC X permite criar uma série de ilusões diferentes para testar diversas características da percepção sensorial. Além dessas características, ele nos permite controlar aspectos como coerência, que é a direção do movimento, e também a velocidade desses pontos. O Final Cut Pro é um programa de edição de vídeo disponível pela Apple.O Final Cut Pro possui três partes principais. A tela é onde você visualiza sua sequência enquanto ela está sendo montada. A linha do tempo é onde você posiciona cada parte da sequência ou cada segmento e pode visualizá-la conforme está, como indicado em uma linha do tempo, e o bin permite o armazenamento múltiplo de sequências ou o posicionamento das sequências na linha do tempo.Todas as sequências de pontos são concluídas usando o Final Cut Pro. Todas as sequências inicialmente projetadas no VIX são importadas para o bin. Na visualização em tela, é possível ver um exemplo da formulação dos pontos.No entanto, todos os pontos são construídos utilizando a linha do tempo. Aqui você pode ver que o nosso exemplo mostra 2,5 segundos com coerência de 0% inicialmente, seguidos por cinco segundos do estímulo variável e, finalmente, 7,5 segundos com coerência de cem por cento. Agora você verá exemplos com variações na velocidade e na coerência dos pontos.A velocidade novamente é medida em graus por segundo, e a coerência é a porcentagem de pontos que se movem na direção esquerda ou direita. Este é um exemplo de uma sequência de pontos concluída. Todos os pontos aqui estão se movendo a 10 graus por segundo.Inicialmente, são exibidos 2,5 segundos com coerência de 0%. Neste exemplo, na fase variável, 40% dos pontos se moverão na direção esquerda durante os próximos cinco segundos. Em seguida, isso será seguido por 7,5 segundos com cem por cento de coerência na direção esquerda.A sequência total tem 15 segundos. Nossa configuração consistia em três sistemas de reprodução de vídeo. No monitor central é onde os cinemogramas de pontos aleatórios foram exibidos.Nos monitores adjacentes é onde os reforços secundários seriam exibidos assim que o sujeito fizesse uma escolha correta. O IMAX visto aqui no lado direito armazenava todos os clipes de vídeo nas telas. A câmera, que estava situada acima da arena de testes, filmava e gravava, sendo possível visualizar a imagem em uma visora e em um videocassete.Todas as sequências digitais foram convertidas de analógico utilizando uma caixa de cannabis. Reforços secundários foram criados usando a versão 8.3 do layout LightWave. LightWave é uma ferramenta de animação 3D que nos permite construir cenas nas quais essas animações são produzidas.Há duas características particulares do arranjo da onda luminosa. A primeira é a câmera e o local onde o objeto pode ser visto; a segunda é a luz, e essa luz ou essas luzes iluminarão a área na qual o objeto é visto. Selecionamos três invertebrados animados para usar como reforço secundário.Estes eram grilos, ácaros e aranhas. Esses invertebrados eram bastante semelhantes aos que esses indivíduos veriam na natureza. Os movimentos desses invertebrados também foram imitados a partir de movimentos realistas, filmados e registrados usando uma câmera digital.Esta é a nossa configuração básica de teste. O círculo vermelho identifica o nosso sujeito. Inicialmente, o sujeito verá 2,5 segundos de coerência de 0% na tela à sua frente.Após 2,5 segundos com coerência de 0%, o sujeito verá um período de cinco segundos no qual a velocidade e a coerência dos pontos variarão. É dentro desse período crítico de cinco segundos que os sujeitos devem selecionar o monitor esquerdo ou o direito. Com base nas variações dessas características visuais, a capacidade de selecionar o monitor correto fornece-nos uma compreensão da sua capacidade sensorial.Neste exemplo, espera-se que os participantes se dirijam ao monitor da esquerda enquanto os pontos se movem a cem por cento. Durante este período, espera-se que o participante utilize as informações obtidas a partir dos pontos em movimento e se desloque para o monitor da esquerda. Dentro do período crítico de cinco segundos, nosso participante deve selecionar o monitor apropriado.Neste caso, deve ser o monitor esquerdo. Em seguida, aos 7,5 segundos, se o sujeito tiver selecionado o monitor apropriado, será apresentado um reforçador secundário e, neste caso, nosso reforçador secundário é um invertebrado cibernético. Na próxima seção, você verá então a conclusão de como é um ensaio real.Tentativas iniciais de estabelecer este procedimento como confiável foram altamente malsucedidas, e há algumas razões para isso. Primeiro, não havia reforços primários. Em segundo lugar, em vez de invertebrados cibernéticos, foram utilizadas imagens de lagartos exibindo comportamentos sociais como reforço secundário.E, em terceiro lugar, que a duração de cada ensaio era excessivamente longa. Cada um desses fatores específicos impediu que os sujeitos adquirissem de fato a contingência e, na verdade, aumentou as manifestações aversivas entre os próprios sujeitos. Acredito que esses fatores foram agora eliminados, ou pelo menos modificados, e que, portanto, eram os responsáveis por impedir que os sujeitos adquirissem a contingência.Agora estabelecemos um procedimento bem-sucedido, o qual foi em grande parte um processo de tentativa e erro, e embora Liz seja notória por apresentar bastante dificuldade na implementação de procedimentos operatórios específicos, este método tem sido bem-sucedido e bastante confiável. Assim, não apenas podemos estudar a comunicação visual e a sensibilidade visual em lagartos Jackie, mas é bem possível que possamos aplicar esta metodologia a outros lagartos e outras espécies, tanto quanto a outros aspectos da visão.Também podemos aplicar a outras modalidades sensoriais, como audição, quimiorrecepção e percepção tátil.

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Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Estímulos gerados por computador usando o dragão Jacky como modelo.

Gerados por computador Modelo Estímulos animal

Nós desenvolvemos o Response Visual-Motor para quantificar a saída do motor de zebrafish larval em resposta aos aumentos de luz e diminui. Também examinamos os mutantes visão zebrafish, incluindo a resposta não optocinético (NRC) mutantes, que foram pensados ​​para serem completamente cego quando testado por um outro ensaio de visão, o reflexo optocinético.

Um Ensaio Comportamental para Medida de capacidade de resposta a alterações em Zebrafish intensidades de luz

Nós descrevemos um método de registro da atividade motora, programado para o sinal de contato tarsal eletricamente gravado em um inseto amarrado, andando sobre uma superfície escorregadia. Isto é usado para estudar as bases neurais do comportamento adaptativo sob a influência reduzida de interação mecânica entre as pernas através do substrato.

Estudando a base neural do Comportamento Locomotor Adaptive em Insetos

Girinos de Xenopus laevis preferem nadar no lado branco de um tanque preto / branco. Este comportamento é guiado pela sua visão. Com base nesse comportamento, apresentamos um ensaio simples para testar a função visual de girinos.

Um Ensaio Comportamental simples para Teste de Função Visual em<em&gt; Xenopus laevis</em

Este artigo descreve uma modificação do labirinto de Barnes, um paradigma padrão de roedores usado para avaliar a memória espacial e o aprendizado, para uso em pequenos répteis escamosos.

Avaliando a aprendizagem espacial e memória em pequenas Squamata Répteis

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Cinemática ocular medida na Vitro estimulação dos nervos cranianos na tartaruga

Este protocolo experimental combinado olho o acompanhamento e a avaliação da sensibilidade visual presaccadic no paradigma tarefa dupla, consistindo de uma tarefa de saccade de livre escolha e uma tarefa de discriminação visual, para investigar a implantação de visual espacial atenção antes os saques de ambos, precisos e cálculo da média.

Investigando a implantação da atenção Visual antes sacadas precisas e média através do olho de acompanhamento e avaliação da sensibilidade Visual

Para examinar a visão do mouse, realizamos um teste de iminente. Camundongos foram colocados em uma grande arena quadrada com um monitor em seu teto. O estímulo visual iminente evocou consistentemente as reações de congelamento ou de voo nos camundongos.

Usando estímulos visuais de Looming para avaliar a visão do mouse

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Ensaio Light Spot-Based para análise de Drosophila larval Phototaxis

Um novo teste de acuidade baseado em movimento que permite a avaliação do processamento visual central e periférico em indivíduos com baixa visão e saudáveis, juntamente com óculos que limitam a visão periférica compatíveis com protocolos de ressonância magnética, são descritos aqui. Este método oferece uma avaliação abrangente da visão para deficiências funcionais e disfunções do sistema visual.

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O protocolo descreve como medir a resposta optomotora em esquilos terrestres de 13 linhas, uma espécie dominante de cone com características retinianas semelhantes à mácula humana. O design da plataforma melhora o manuseio e reduz a ansiedade, melhorando a capacidade do animal de permanecer na plataforma elevada, permitindo uma avaliação não invasiva das alterações na função visual.

Contenção animal não aversiva que permite o registro do reflexo optomotor em esquilos terrestres

Aprenda a testar a sensibilidade visual ao movimento em lagartos usando condicionamento operante com cinemátogramas de pontos aleatórios. Este método avalia capacidades sensoriais e de aprendizagem em répteis.

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