Name: Gerados por computador Modelo Estímulos animal (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-07-29T00:00:00.000+00:00
Duration: 26 min 43 s
Description: Aprenda a criar estímulos gerados por computador para pesquisa em comportamento animal usando o dragão Jacky como modelo. Este método demonstra técnicas de animação 3D para estudar comunicação visual em répteis.

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

playerTrialDesktop

Gostaria de agradecer a Daniel Van Dyk do Centro para o Estudo do Comportamento Integrativa Animal (CISAB) para obter ajuda muito na concepção do modelo e acesso ao vídeo de arquivo. Christopher Evans (CISAB) prestou apoio técnico, Daniel Warner (Universidade de Sydney), desde o modelo empalhados, e Richard Peters (Australian National University), desde características iniciais do projeto.

Design de Animação Objeto de digitalização Adquirir lagarto empalhados. Digitalizar o modelo com um Konica Minolta VI 9i. Ela produz um objeto 3D (*. lwo e arquivos *. obj) em uma única malha poligonal de 50.000 polígonos. Lightwave ® v8.3 tem dois programas utilizados para animação 3D: Modeller e Layout. Projetos Lightwave ® Modeller e manipula o objeto. Lightwave programa de layout ® cria cenas de animação. Lightwave ® Modeller e Layout tem três dimensões de posicionamento, orientação e rotação: título (Y), pitch (X) eo banco (Z). Aquisição textura Fotografia um lagarto vivo usando um 12,8 megapixels Canon EOS 5D câmera digital de dois ângulos (frontal e ortogonais), três posições (frontal, ortogonais, ventral e dorsal), e três regiões do corpo partes (cabeça, corpo, cauda e membros) sobre uma folha branca de papel a ser branca equilibrado pela cor padronizada. Fusível fotografias juntos em Adobe ® Photoshop ® Elements 3.0. Criar um mapa de UV Atlas em Lightwave ® Modeller. O mapa UV quebra o objeto em cadeias de conexão polígonos. Captura de imagem de JPEG Atlas mapa UV com Grab V1.2 para criar uma imagem JPEG separado. Imbed como a camada de fundo para o Adobe ® Photoshop ® Elements 3.0. No Lightwave ® Modeller, polígonos destaque no mapa UV Atlas para identificar áreas específicas sobre o lagarto. Área de cultivo e sobrepô sobre o Atlas fundo UV mapa JPEG. Quando todos os fragmentos fotográficos estão em camadas sobre o mapa UV Atlas JPEG, retire o fundo e criar um único arquivo TIFF. Importar o arquivo TIFF em Lightwave ® Modeller e atribuir coordenadas UV. Skelegons implantação e Ossos Em Lightwave ® Modeller, skelegons foram projetados e embutida. Skelegons atuou como espaços reservados para os ossos. Criar 61 ossos. Criar skelegons para imitar o número de vértebras em um dragão Jacky, com uma skelegon de grandes dimensões utilizados para simular a cabeça. Criar uma coluna virtual espinhal do pescoço para baixo até o final da cauda. Fundir o forelimbs, que consistem em quatro skelegons cada um, a coluna vertebral. Quando todos skelegons são criados, enviar o objeto inteiro para Lightwave ® Layout, onde o skelegons devem ser transformados em ossos. Adicionando sombreamento Peso Mapas de peso independentes têm uma faixa de valor de -100% a +100% para distribuir uniformemente o movimento. Designados os membros, cauda e cabeça com positivo (+) valores do mapa de peso. Dar ao corpo um negativo - valor do mapa de peso (). Captura de vídeo de estímulo Archival Imagens de arquivo lagarto foi mostrado usando Sony gravador de vídeo digital MiniDV PAL jogador em um Sony Trinitron monitor para um lagarto vivo realizada em seu gabinete (para aquisição de vídeo inicial, consulte Ord e Evans, 2002; Ord, Peters, Evans, &amp; Taylor, 2002; Van Dyk e Evans, 2007). Respostas de lagartos foram gravados usando uma Canon (MV650i) filmadora digital colocado aproximadamente no metro do gabinete. Tamanho lagarto foi dimensionado para o tamanho representante do poleiro no monitor. Exportação como indivíduo imagens seqüenciais JPEG em Apple Quicktime ™ v7.0. Rotoscopia para replicação de estímulo &quot;Rotoscoping &#39;é uma técnica onde a animação objeto é sobreposta quadro a quadro no primeiro plano da seqüência de fundo (Gatsey, Middleton, Jenkins, &amp; Shubin, 1999). Enviar a animação para Lightwave ® Layout, onde a luz, câmera, objeto e características de fundo pode ser controlado para a cena. Selecione padrões motores de vídeo digital de arquivo e de exportação como uma seqüência de imagens (JPEG) usando o Apple QuickTime ™ Player 7.0. O objeto deve estar na vista da câmera. Importar o JPEG em primeiro lugar na seqüência de imagens em segundo plano. Manipular o objeto usando os ossos e sobrepô na posição atual que reflete a imagem de fundo. Cada quadro é para ser &quot;keyframed &#39;, tal que a posição do objeto é salvo. Substituir a imagem de fundo com a imagem seguinte consecutivos e manipular o objeto na nova posição. Repita o processo até que a seqüência seja concluída. Tornando a seqüência de Conclusão Clips seqüência grande ou processamento em lote são processados ​​usando renderização Farm Commander v2.9. Tornar Farm Commander (RFC) ligações de computadores para produzir uma série de processadores para auxiliar no processamento mais rápido. Quatro da Apple Mac G5 dual-processadores (oito threads) foram usados ​​para distribuir o processamento, reduzindo assim o tempo de quatro horas. Todas as sequências foram mantidas em PAL-DV padrão (720 pixels de resolução ¥ 576; 05:01 de compressão, a resolução horizontal 575 linhas; 25 frames s-1).

<ol><li>Gatesy, S. M., Middleton, K. M., Jenkins, F. A., Shubin, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+preservation+of+foot+movements+in+Triassic+theropod+dinosaurs%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional preservation of foot movements in Triassic theropod dinosaurs.</a> Nature. 399, 141-144 (1999).</li>
<li>Newtek, Inc, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lightwave+%5B8%5D+Reference+Manual%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Lightwave [8] Reference Manual.</a> , Newtek, Inc. San Antonio, Texas. (2004).</li>
<li>Ord, T. J., Evans, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactive+video+playback+and+opponent+assessment+in+lizards%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Process%22%5BJournal%5D)">Interactive video playback and opponent assessment in lizards.</a> Behav. Process. 59, 55-65 (2002).</li>
<li>Ord, T. J., Peters, R. A., Evans, C. S., Taylor, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+video+playback+and+visual+communication+in+lizards%5BTitle%5D)+AND+%22Anim.+Behav%22%5BJournal%5D)">Digital video playback and visual communication in lizards.</a> Anim. Behav. 63, 879-890 (2002).</li>
<li>Rosenthal, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+considerations+and+techniques+for+constructing+video+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Ethol%22%5BJournal%5D)">Design considerations and techniques for constructing video stimuli.</a> Acta Ethol. 3, 49-54 (2000).</li>
<li>Van Dyk, D. A., Evans, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Familiar-unfamiliar+discrimination+based+on+visual+cues+in+the+Jacky+dragon%2C+Amphibolurus+muricatus%5BTitle%5D)+AND+%22Anim.+Behav%22%5BJournal%5D)">Familiar-unfamiliar discrimination based on visual cues in the Jacky dragon, Amphibolurus muricatus.</a> Anim. Behav. 74, 33-44 (2007).</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 de acordo com as diretrizes éticas da Universidade Macquarie animal Comitê de Ética (2003/014) e New South Wales National Parks and Wildlife Services (S11024).

Animações geradas por computador são cada vez mais se tornando uma ferramenta popular em que a investigar questões relacionadas com a comunicação em comportamento animal. Usando técnicas de animação, os pesquisadores podem se concentrar em aspectos específicos do projeto do sinal, e manipular os recursos que anteriormente eram incapazes de ser investigado devido à tecnologia limitada. Apesar de animais convencionais encenado encontros ainda demonstrar princípios teóricos, técnicas de animação agora fornecer uma ferramenta sofisticada para a...

<table><tbody><tr><td>Novo Item</td><td>Câmera digital</td><td>Konica Minolta Holdings, Inc.</td><td>VI-9i</td><td>Utilizado para adquirir malha 3D (realizado pela New Dawn&amp;#174; - Bexley North, NSW Austrália)</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 animação</td></tr><tr><td>Canon</td><td>Câmera digital</td><td>Canon, inc.</td><td>EOS 5D</td><td>12,8 megapixels</td></tr><tr><td>Grab</td><td>Programa de software</td><td>Apple</td><td>v1.2</td><td>Extrair textura de fotografias e mapa UV</td></tr><tr><td>Adobe&amp;#174; Photoshop&amp;#174; Elements</td><td>Programa de software</td><td>Adobe</td><td>v3.0</td><td>Extrair textura de fotografias</td></tr><tr><td>Render Farm Commander</td><td>Programa de software</td><td>Bruce Rayne&amp;#169;</td><td>v2.9</td><td>Renderização em massa através de rede local</td></tr><tr><td>Mac Pro</td><td>Computador</td><td>Apple</td><td></td><td>Quatro processadores duplos (oito threads); criação e renderização de animação</td></tr><tr><td>Sony MiniDV</td><td>Gravador de vídeo digital</td><td>Sony Corporation</td><td>GV-D300E</td><td>Reproduzir estímulos durante a aquisição de estímulos</td></tr><tr><td>Sony Trintron</td><td>Visor colorido</td><td>Sony Corporation</td><td>PVM-14M2A</td><td>Um monitor para aquisição de estímulos</td></tr><tr><td>Canon</td><td>Câmera de vídeo digital</td><td>Canon, inc.</td><td>MV650i</td><td>Grava o comportamento durante a aquisição de estímulos</td></tr></tbody></table>

gerados por computador modelo estímulos animal

Computer-Generated Animal Model Stimuli

Comunicação entre os animais é diverso e complexo. Os animais podem se comunicar usando auditiva, sísmicos, chemosensory, sinais elétricos, ou visual. Em particular, a compreensão das limitações no design sinal visual para a comunicação tem sido de grande interesse. Métodos tradicionais para a investigação de interações entre animais têm utilizado técnicas básicas de observação, encenado encontros, ou manipulação física da morfologia. Métodos menos invasivos têm tentado simular conspecíficos usando as ferramentas de reprodução bruto, tais como espelhos, imagens fixas ou modelos. Como a tecnologia tornou-se mais avançadas, reprodução de vídeo surgiu como mais uma ferramenta para examinar a comunicação visual (Rosenthal, 2000). No entanto, para mover um passo adiante, a aplicação de animação por computador permite que os pesquisadores agora especificamente para isolar os componentes críticos necessários para obter as respostas sociais de membros da mesma espécie, e manipular esses recursos para controlar as interações. Aqui, eu fornecer detalhes sobre como criar uma animação usando o dragão Jacky como modelo, mas este processo pode ser adaptado para outras espécies. Na construção da animação, eu escolhi usar Lightwave 3D para alterar a morfologia do objeto, adicionar a textura, instalar os ossos, e proporcionar sombreamento peso comparável que impede o movimento exagerado. A animação é então combinado para selecionar padrões motores para replicar características movimento crítico. Finalmente, a seqüência deve prestados em um clipe individual para a apresentação. Embora existam outras técnicas adaptáveis, este método em particular, tinha sido demonstrado ser eficaz em obter respostas tanto visível e social encenado interações.

Estímulos gerados por computador usando o dragão Jacky como modelo.

Gerados por computador Modelo Estímulos animal

A comunicação entre animais é diversa e complexa. Os animais podem se comunicar utilizando sinais auditivos, sísmicos, quimiossensoriais, elétricos ou visuais. Em ...

Olá, meu nome é Kevin w, do Centro de Estudo Integrativo de Comportamento Animal da Universidade Macquarie em Sydney, Austrália. Neste artigo em vídeo, vou falar sobre o uso de animações computadorizadas em experimentos de comportamento animal. Em particular, vou abordar como fabricamos um desses modelos.Hoje, as animações estão se tornando amplamente populares em nossa cultura contemporânea, mas não vemos muitas delas no campo da ciência ou em pesquisas relacionadas à ciência. No entanto, as primeiras tentativas de criar animações para a ciência começaram com processos bastante básicos, e esses processos frequentemente envolviam o corte e a varredura de partes específicas de um objeto ou de um espécime particular, ou também utilizavam técnicas semelhantes ao movimento biológico, como pontos de luz, para identificar certas partes do corpo e associá-las a uma animação. Além disso, se quiséssemos criar uma animação, alguém teria que fazê-la do zero.Agora, o uso de animação tem nos permitido estudar muitas coisas no comportamento animal, como acasalamento, corte e o que eu vou analisar especificamente aqui é a comunicação ou a comunicação visual. O uso de animação é muito mais sofisti

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Neste relatório, nós apresentamos um sistema totalmente automatizado e altamente versátil, capaz de, simultaneamente, testar multi-cognitivas comportamentos e registro das atividades neuronais para roedores.

Um sistema totalmente automatizado e altamente versátil para testes de várias funções cognitivas e registro das atividades neuronais em roedores

Um procedimento é descrito para manipular a actividade de neurónios piramidais corticais cerebrais optogenetically enquanto o electroencefalograma, electromiograma, e concentração do lactato cerebral são monitorados. Gravações experimentais são realizados em ratinhos de cabo-cativos, enquanto eles sofrem espontâneas do sono / vigília ciclos. Optogenética equipamento é montado no nosso laboratório, o equipamento de gravação encontra-se comercialmente disponível.

Eletroencefalografia simultânea, em tempo real de medição da concentração de lactato e Manipulação optogenética da atividade neuronal do córtex cerebral de roedores

Fonte: Zhao, Z. et al. Um método invasivo para a ativação do giro dentado do camundongo por estimulação de alta frequência. J. Vis. Exp. (2018)Este vídeo demonstra o protocolo para fornecer estimulação cerebral profunda de alta frequência a um giro dentado do hipocampo de camundongo, detalhando seus efeitos na ativação neuronal, plasticidade sináptica e neurogênese.

Estimulação de alta frequência para aumentar a ativação neuronal e a neurogênese no giro dentado de camundongo

Este vídeo demonstra um protocolo para modular as oscilações em um modelo de camundongo geneticamente modificado com canais iônicos sensíveis à luz em seus neurônios do septo medial GABAérgico. Ao fornecer pulsos de luz ao hipocampo, o protocolo visa sincronizar a atividade neuronal e gerar oscilações, que são registradas como potenciais de campo locais.

Manipulação seletiva de oscilações em um modelo de camundongo

Este vídeo demonstra a operação de estimulação em circuito fechado em um rato com um dispositivo implantado cirurgicamente para registrar a atividade neural. Os sinais neuronais são primeiro registrados e analisados. As formas de onda do modelo são então carregadas e os parâmetros são definidos para acionar a estimulação de circuito fechado.

Desencadeando uma estimulação de circuito fechado pela atividade de pico de neurônios

Descrevemos os protocolos para treinar ratos para registros eletrofisiológicos crônicas em tarefas cognitivas totalmente automatizados em uma projeção Piso Maze.

Tarefas cognitivas Visuais automatizadas para gravação Atividade Neural Usando uma projeção Piso Labirinto

Este protocolo descreve um método para um experimento que examina se gráfico específico e propriedades não-gráfico (recursos) são relevantes para o reconhecimento das figuras. O método usa um banco de dados que armazena vários valores de recurso das respectivas figuras chamadas (ponto6 , linha n ) figuras.

Gerando estímulos controlados estritamente para experiências de reconhecimento de figura

Este protocolo demonstra como usar um sistema eletrofisiológico para estimulação de circuito fechado desencadeada por padrões de atividade neuronal. O código matlab da amostra que pode facilmente ser modificado para dispositivos diferentes da estimulação é fornecido igualmente.

Usando a atividade de spiking do neurônio para provocar estímulos do Closed-Loop em experiências neurophysiological

Com a manipulação optogenética de populações neuronais específicas ou regiões cerebrais, o comportamento pode ser modificado com alta resolução temporal e espacial em animais em movimento livre. Usando diferentes ferramentas optogenéticas em combinação com fibras ópticas cronicamente implantadas, uma variedade de modulações neuronais e testes comportamentais podem ser realizados.

Manipulação optogenética da atividade neuronal para modular o comportamento em camundongos em movimento livre

Apresentamos um método para a estimulação química flexível e multimodal e registro da atividade neural simultânea de muitos vermes Caenorhabditis elegans . Esse método usa microfluídica, hardware e software de código aberto e análise automatizada supervisionada de dados para permitir a medição de fenômenos neuronais como adaptação, inibição temporal e crosstalk de estímulos.

Estimulação Multimodal Automatizada e Gravação Neuronal Simultânea de Múltiplos Pequenos Organismos

Este protocolo apresenta uma caixa comportamental baseada em microcontrolador para avaliar a inibição pré-pulso (PPI) coletando dados de aceleração de um sensor abaixo da caixa. Esses dados avaliam déficits sensoriais em ratos socialmente isolados, com um método adicional para sincronizar dados com a atividade neuronal para avançar em estudos de neurofisiologia sobre distúrbios comportamentais.

Desenvolvendo uma caixa comportamental para avaliar a inibição pré-pulso e a atividade neural em modelos animais psiquiátricos

Aprenda a criar estímulos gerados por computador para pesquisa em comportamento animal usando o dragão Jacky como modelo. Este método demonstra técnicas de animação 3D para estudar comunicação visual em répteis.

Gerados por computador Modelo Estímulos animal

Explorar mais vídeos