Радиочастотная идентификация и Motion-чувствительный Видео Эффективно Автоматизация запись без награды электорального поведения шмелями

Общие цели этих процедур заключаются в автоматизации наблюдения за поведением пчел при выборе искусственных цветов. Это достигается путем наклеивания идентификационной бирки на всех пчел внутри колонии с пластиковыми номерными бирками или RFID-метками, в зависимости от протокола. Вторым шагом является настройка чувствительных к движению видеокамер или RFID-считывателей в испытательной зоне.

Далее искусственным цветам отведено место в тестовом пространстве. Последний шаг — предоставить колониям B доступ к испытательному пространству. В конечном счете, создается большая база данных, состоящая из времени и места каждого посещения цветов.

Основное преимущество этих методов перед другими методами, такими как запись наблюдений вручную в режиме реального времени, заключается в том, что они позволяют нам изучать поведение пчел, которые еще никогда не испытывали вознаграждения на цветах. Пчелам требуется время, чтобы открыть для себя цветы, иногда даже несколько дней. Наши методы позволяют нам запечатлеть эти очень редкие события.

Мы можем записывать деятельность целой колонии шмелей непрерывно в течение длительного периода времени и с высокой точностью. Это может помочь нам ответить на ключевые вопросы о происхождении индивидуальных различий в поведении насекомых. Испытательной средой для этого протокола должно быть изолированное помещение или металлический экран объемом два кубических метра на летном отсеке.

Небольшое отверстие, диаметром в пять центов или около двух сантиметров, служит точкой входа и выхода для пчел. Пчела. Колонии соединяются с испытательным пространством с помощью канала, который достаточно широк, чтобы позволить нескольким пчелам циркулировать одновременно. Трубчатые трубы с сеткой идеально подходят, потому что они обеспечивают хорошее сцепление во время этих экспериментов.

Пчелы свободно перемещаются между летной клеткой и ящиком для колонии с помощью этих каналов в тестовом пространстве есть два держателя для размещения искусственных цветов. Это деревянные подставки высотой 1,2 метра, размещенные в центре пространства или прикрепленные к стене. В верхней части подставки есть механизм, который служит для удержания цветов.

На протяжении всего эксперимента места расположения держателей периодически перемещаются, чтобы предотвратить появление артефактов позиционного эффекта. Во время экспериментов с RFID шестидюймовая головка 2K устанавливается поверх специально разработанного искусственного цветка для экспериментов с цветными метками. Чувствительные к движению видеокамеры размещаются в двух метрах от искусственных цветов.

Испытательное помещение освещается флуоресцентными лампами, генерирующими интенсивность не менее 1 200 люкс, поскольку пчелы могут обнаруживать мерцание обычных флуоресцентных ламп, во время эксперимента необходимо использовать специализированные высокочастотные балласты, мерцающие с частотой более 200 герц. Рабочие помечаются на грудной клетке RFID-метками, выбирают рабочих в отдельные контейнеры, когда они выходят из своих коконов, и пока они все еще находятся в стадии замерзания и не могут летать, вызывают их примерно на час в холодильник, установленный на семь градусов по Цельсию. Это сведет к минимуму вероятность укуса во время мечения.

После охлаждения нанесите на каждого работника уникальную RFID-метку с помощью нетоксичного клея. Дайте клею высохнуть не менее 10 минут, прежде чем снова ввести работника в колонию. Все работники, которые уклоняются от маркировки или теряют свои RFID, должны быть удалены.

Когда экспериментальные конструкции искусственных цветов могут быть изготовлены в механической мастерской, их затем облицовывают цветной глиной. Простой синий искусственный цветок является основным шаблоном, на который добавляются различные визуальные функции. Одной из визуальных особенностей является дизайн с использованием тонкой облицовки из желтой глины.

Прорезь на цилиндрической части искусственного цветка легко защелкивается на RFID-считывателе. Дизайн цветочного стимула имеет решающее значение. Внутреннее пространство должно быть достаточно большим, чтобы любой шмель мог забраться внутрь, но достаточно маленьким, чтобы бирка на шмеле находилась в пределах трех-четырех миллиметров от считывателя.

Кроме того, искусственный цветок должен быть спроектирован таким образом, чтобы не было разрывов между цилиндром и частями енота. Альтернативой RFID-меткам являются цветные цифровые метки. Эти метки также наклеиваются на рабочих пчел вскоре после того, как они выходят из своих коконов.

Одним из преимуществ по сравнению с RFID-метками является то, что пчелам сложнее их вытеснить. Как и в случае с RFID-метками, удалите всех рабочих из колонии и позвоните им перед мечением. Позже. Как только эксперимент начнется и поведение пчел будет зарегистрировано, появятся новые рабочие особи, которых нужно будет пометить.

Как правило, каждые два-три дня появляется от 7 до 10 новых рабочих особей, которые записывают данные о пчелах, помеченных цветом. Чувствительные к движению видеокамеры должны быть направлены на каждый цветок из-за пределов испытательной среды. Это могут быть камеры интернет-протокола с разрешением не менее одного мегапикселя и световой модификацией.

Замените стандартный объектив на 1,8-миллиметровый объектив с очень фокусным фокусом, чтобы обеспечить лучшую фокусировку и возможность увеличения цветка. Сфокусируйте другую камеру, чтобы запечатлеть область перед двумя цветами. Эта камера расположена примерно в полуметре над цветами.

Он фиксирует поведение, которое происходит перед посадкой, включая заход на посадку, зависание и даже интонацию. Колония из 375 рабочих была помечена RFID. 85% из них вошли в летную клетку во время исследования, а 62% из этих пчел также исследовали один из четырех цветочных стимулов.

Это было оценено как наведение над интонацией, посадка и исследование. В результате эксперимента было зарегистрировано около 300 000 событий, которые были сохранены в базе данных мышей. Предпочтение было отдано радиальному рисунку, а не концентрическому.

Радиальный узор, однако, обратный, когда концентрический узор располагался в центре цветка, а радиальный рисунок был периферийным. Во втором эксперименте пчел пометили цветными цифрами и сняли на чувствительные к движению видеокамеры. В этом эксперименте предпочтение отдавалось центрально расположенным радиальным цветкам, а не центрально расположенным концентрическим узором. Менструация.

Расположение узора на цветке не имело значения. Эти процедуры позволяют эмпирически проверить теоретические предсказания, предлагаемые вычислительным моделированием и искусственным интеллектом, о характеристиках обработки визуальной информации маленьким мозгом. Например, неконтролируемые нейронные сети использовались для генерации прогнозов относительно предпочтений симметрии, которые мы протестировали с помощью наших автоматизированных методов.

Поведение шмелей, покидающих свою колонию в первый раз, является предметом изучения, которым пренебрегают, и некоторые препятствия для исследований носят методологический характер. Методики, которые мы описали в этом видео, особенно хорошо подходят для изучения поведения шмелей, которые покидают свою колонию и впервые приступают к поиску пищи. Радиочастотная идентификация (RF Теги и чувствительные к движению видеозаписи в настоящее время используются психологами и биологами для изучения новых вопросов, которые до недавнего времени были недоступны.