Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Долгосрочный Поведенческая Отслеживание свободно плавающих слабо электрических рыб

12.4K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/50962

⸱

6 марта 2014 г.

 ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

Мы описываем набор методов для изучения спонтанного поведения свободно плавающих слабо электрический рыбу в течение длительного периода времени, по синхронно измерения разряда электрический орган сроки животного, положение тела и осанку как точно и надежно в специально разработанной аквариума бака внутри сенсорной изоляция камеры.

Аннотация

Долгосрочный поведенческая слежения может захватить и количественно природные поведения животных, в том числе те, которые происходят нечасто. Поведения, такие как разведка и социальных взаимодействий может быть лучше всего изучать, наблюдая необузданные, свободно ведут себя животные. Слабо электрическая рыба (ВЭФ) дисплей легко наблюдать разведочных и социального поведения, испуская электрический разряд органа (ПС). Здесь мы описываем три эффективных методов, чтобы синхронно измеряют EOD, положение тела и позу в свободное плавание ВЭФ в течение продолжительного периода времени. Во-первых, мы опишем построение экспериментальной бака внутри камере изоляции, призванной заблокировать внешние источники сенсорных стимулов, таких как свет, звук, и вибрации. Аквариум распределяли для размещения четырех испытательных образцов, и автоматизированные ворота дистанционно контролировать доступ животных к центральной арене. Во-вторых, мы описываем точный и надежный метод измерения ПС времени в режиме реального времени от свободно плавающих ВЭФ. Сигнальные искажения, вызванные движениями тела животного исправляются пространственного усреднения и височной стадии обработки. В-третьих, мы описываем подводную установку ближнего инфракрасного изображений наблюдать невозмущенные ночные поведения животных. Инфракрасные световые импульсы использовались для синхронизации времени между видео и физиологического сигнала в течение периода записи в длину. Наша автоматизированная программа отслеживания измеряет положение тела животного и позы надежно в водной сцене. В сочетании, эти методы позволяют долгосрочные наблюдения спонтанного поведения свободно плавающих слабо электрический рыбу в надежной и точной манере. Мы считаем, что наш метод может быть так же применяется к изучению других водных животных, соотнося свои физиологические сигналы с поисковых или социального поведения.

Введение

История вопроса. Количественные эксперименты по поведению животных (например, вынужденный выбор, избегание шок, Т-лабиринт, и т.д..), Как правило, используются для расследования конкретных гипотез относительно навыков сенсорно-моторных, обучение и формирование памяти. Тем не менее, эти ограничительные эксперименты пропустить большую часть богатства естественного поведения животных и, вероятно, привести к упрощенным моделям основной нервной основе поведения. Опыты в более натуралистических условиях, следовательно, важным дополнением, по которому мы можем исследовать более полно вида поведения репертуар. Опыты с свободно движущихся животных, ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Эта процедура отвечает требованиям университета Оттавы комитета по уходу за животными. Нет конфликта интересов не объявляется. Пожалуйста, обратитесь к Таблице материалов и реагентов для марок и моделей оборудования и материалов, перечисленных ниже. Пользовательские письменные Spike2 и MATLAB скрипты и выборочные данные предоставляются в Дополнительной файла.

1. Аквариум и изоляция палата установки

  1. Анти-V ibration этаж. Построить поверхность анти-вибрации (2,1 м х 2,1 м), складывая резиновые прокладки, акустическая пенополистирола, морской панель фанеры и пенополиуретана колодки от основания до вершины (рис. 1А....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

EOD отслеживания результатов

Записанные EOD сигналы из разных пар электродов варьировалась в амплитуды и формы, как и ожидалось от их уникальных позиций и ориентаций (Рисунок 2C лучших). Использование нескольких пар электродов обеспечивается сильный прием сигнала на всех возможных положениях и ориентациях ВЭФ в резервуаре. Конверт сигнала (рис. 2C снизу, зеленая линия) всегда содержится один пик за EOD цикла, который служил в качестве надежного меткой времени д.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Значение наших методов. Таким образом, мы впервые описал строительство большого аквариума бака и сурдокамере наблюдать спонтанные разведочных поведения произведенные ВЭФ. Далее, мы продемонстрировали технику записи и отслеживания скорости УВБ и государства движение от безудержного рыбы в режиме реального времени с использованием нескольких пар электродов. Наконец, мы описали инфракрасный метод записи видео через воды в синхронизированной по времени способом, и алгоритм отслеживания изображения для измерения пол.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего раскрывать.

Благодарности

Эта работа была щедро поддерживается естественным наукам и инженерным исследовательского совета Канады (NSERC) и Канадского института исследований в области здравоохранения (CIHR).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
<Прочный>Аквариумный Конструкцион
Электрически экранированный напольный обогревательThermoSoft Corp., IL, СШАТермоплиткаwww.thermosoft.com
Панель из закаленного стеклаобщего 0,5дюйма, используемая для аквариумного строительства
Аквариумный силиконобщего 
Акриловый листобщий0,25 дюйма толстый, матовый белый
Лист натурального каучукаобщий0,25 дюйма
СервомоторHTECHRCD Inc., КореяHS-325HB, вращение на 180 градусовwww.servocity.com
крепление кронштейна серводвигателяHITECHRCD Inc., Корея56362 Большой сплайнwww.servocity.com
контроллер серводвигателя (6 каналов)SparkfunROB-09664Micro Maestro 6-канальный USB сервоконтроллер
Активный USB-удлинительC2G3899012 м USB 2.0 A Male to A Female 4-портовый активный удлинитель
Вытяжной вентиляторNutoneILFK120www.homedepot.com
Вертикальный аквариумный фильтрTetra, ГерманияWhisper Внутренний фильтр мощности - 40i&nbsp;
Измельченный кораллИспользуется для повышения pH аквариума
УстановкаEOD Recording Setup
Graphite ElectrodesStaedtler, ГерманияMars Carbon 2-мм тип HBСбрейте внешнее покрытие
Физиологический усилитель/фильтрIntronix, Канада2015F 
Коаксиальный кабельобщийRG174Для сборки электродов
Коаксиальный кабельобщийRG54Для проводки используйте
разъем BNC jack для RG-174Amphenol Connex112160Для сборки электродов
штекерный разъем BNC для RG-54Amphenol Connex112116Для проводки используйте
оборудование для дигитайзера сигналаCambridge Electronic Design, ВеликобританияМощность MKII 1401 
Программное обеспечение для оцифровки сигналовCambridge Electronic Design, UKSpike 2. ver 7 
<сильное>Настройка визуального слежения
Белый светодиодный светIKEA, ШвецияDIODER 201.194.18www.ikea.com
Инфракрасный светодиодный свет (850 нм)Scene Electronics, КитайS8100-60-B/C-IRСнять встроенный вентилятор
USB-веб-камераLogitech Inc., CA, СШАC910Снять инфракрасный блокирующий фильтр
Моторизованная камераLogitech Inc., Калифорния, СШАQuickcam OrbitУдалить инфракрасный блокирующий фильтр
обеспечение для записи видеоLogitech Inc., Калифорния, СШАПрограммное обеспечение Logitech QuickcamСкачать с www.logitech.com
MATLABMathworks, MA, США2012aНабор инструментов для обработки изображений
качестваПрограммное

Ссылки

  1. Miyawaki, A., et al. Fluorescent indicators for Ca2+ based on green fluorescent proteins and calmodulin. Nature. 388 (6645), 882-887 (1997).
  2. Boyden, E. S., Zhang, F., Bamberg, E., Nagel, G., Deisseroth, K. Millisecond-timescale, genetically targeted....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Разряд электрического органакамера сенсорной изоляцииинфракрасная визуализацияобработка сигналовавтоматизированное отслеживаниеспонтанное поведениеводная аренамногоканальная запись