Использование Фармакологический манипуляция и высокоточный Радиотелеметрия для изучения пространственного познания в свободном выгуле животных

Общая цель этого эксперимента — определить важность пространственного познания в навигации над сушей черепахами. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы экологии, в том числе на то, как животные реагируют на изменения в окружающей среде или ориентируются в стрессовых ландшафтах, и дать нам представление о лежащих в основе когнитивных и неврологических процессах. Основные преимущества этого метода заключаются в том, что движения животных изучаются в естественной системе с высокой пространственной точностью, а поведение манипулируется с помощью хорошо изученных фармакологических агентов.

Хотя этот метод может дать представление о когнитивной основе движений животных, он также может быть применен к другим системам, таким как охрана природы и нейробиология. Для начала найдите целевой водоем, в котором, как известно, обитают черепахи. Определите регион на участке, который имеет достаточную глубину воды для установки ловушек.

Разверните ловушки с обручами так, чтобы от четырех до пяти дюймов оставались над водой, чтобы дать пойманным черепахам пространство для всплытия и дыхания. Разверните ловушки до максимальной длины. Надежно закрепите ловушки на месте.

Далее приманите ловушки мертвой рыбой, куриной печенью или шеей, а также банкой кошачьего корма или консервированных овощей. Проверяйте ловушки два раза в день. Удалите черепах, держа животное по бокам, избегая контакта с когтями или клювом, который может привести к травме.

Поместите черепаху в сумку для удержания, прикрепленную к пружинным весам и запишите массу животного с точностью до грамма. Чтобы прикрепить передатчик, сначала используйте шпатель и тряпку, чтобы очистить место крепления от грязи, мусора и водорослей. Возьмите мазок с этой области, используя 70% изопропанол.

Используйте небольшое количество пятиминутной эпоксидной смолы, чтобы прикрепить передатчик к панцирю черепахи, ориентируя его так, чтобы передатчик имел максимальный контакт с панцирем. Расположите антенну так, чтобы она тянулась за животным, параллельно длинной оси тела. Наконец, покройте весь передатчик и примерно один сантиметр окружающего панциря пятиминутной эпоксидкой.

После того как эпоксидная смола затвердеет, обычно на ночь, возвращают черепаху в точку поимки. Чтобы приготовить запасы препарата, используйте аналитические весы в вытяжном шкафу, чтобы взвесить достаточное количество скополамина гидробромида, чтобы получилось один миллиграмм на миллилитр раствора. Добавьте скополамин в коническую трубку, содержащую соответствующий объем раствора для инъекций.

Вортекс до полного растворения. Далее взвесьте достаточное количество скополамина метилбромида, чтобы получился один миллиграмм на миллилитр рабочего раствора. Добавьте его в коническую трубку, содержащую соответствующий объем раствора для инъекций.

Ввергните раствор в вихрь до тех пор, пока весь порошок не растворится. С помощью шприцевого фильтра 0,22 мкм перелейте раствор скополамина гидробромида в стерильный герметичный флакон с сывороткой. Повторите процесс фильтрации с помощью нового шприца для фильтрации раствора скополамина метилбромида.

Наберите частоту целевого животного в приемник. Используя антенну Яги и установив усиление приемника на среднее значение, определите общее местоположение помеченного животного. Переместитесь в общее местоположение целевой черепахи, оставаясь на расстоянии не менее 25 метров.

С помощью GPS-устройства запишите местоположение. Определите направление самого сильного сигнала. Уменьшите усиление как можно меньше, при этом продолжая получать обнаруживаемый сигнал.

Переместите антенну влево и запишите пеленг, при котором теряется сигнал. Это левый холм. Затем повторите этот процесс, чтобы определить правильный холм.

Эти два холма представляют собой единый набор подшипников. Затем перейдите в другое место, в идеале на 60-90 градусов относительно первого подшипника, если это возможно, и снова возьмите левый и правый подшипники холма. Местоположение по GPS необходимо регистрировать каждый раз, когда трекер меняет свое положение.

Повторите это в разных местах в общей сложности не менее трех и до пяти комплектов подшипников для повышения точности. Повторяйте сбор данных о местоположении каждые 10–15 минут и записывайте комплекты подшипников для целевого животного. Это даст данные о движении для животных, с которыми не манипулируют.

Продолжайте до тех пор, пока животное не пройдет примерно половину запланированного пути. Затем приступайте к местонахождению животного и аккуратно отловите его. Используя собранную ранее массу, определите правильную дозу препарата для введения для конкретного собранного животного.

Промокните место инъекции салфеткой с 70%-ным спиртом. С помощью одномиллилитрового шприца с иглой 22 калибра введите препарат непосредственно в кодлевый перитонеальный синус. Как можно скорее выпустите животное на место поимки.

Отслеживайте движение животного методом левого и правого холма, пока оно не достигнет прогнозируемого пункта назначения. Используя каждую пару подшипников левого и правого холмов, разделите угол пополам, чтобы найти результирующий подшипник передатчика. Повторите это для всех пеленгов для данного момента времени и триангулируйте, чтобы найти положение животного в этот момент времени.

На этой карте показаны отслеживаемые перемещения опытных взрослых черепах между временными и постоянными прудами. Несмотря на сохранение высокой точности при использовании традиционных путей до инъекции, у всех взрослых в тестовой группе наблюдалось резкое отклонение после лечения скополамином. Это явление не наблюдалось у лиц, получавших контрольный препарат метилскополамин.

И наоборот, картирование наивных подростков показало, что даже при лечении скополамином отдельные особи сохраняли движение в пределах традиционных маршрутов. Это говорит о том, что молодые особи, не имевшие предыдущего опыта работы на участке, используют локальные сигналы для навигации, в то время как взрослые, получавшие скополамин, используют пространственную память для навигации, поскольку они теряли эту способность при лечении скополамином. На этом графике показано движение образцов черепах до начала лечения.

Все группы лечения с высокой степенью точности следуют традиционному пути. После лечения взрослые в группе лечения скополамином значительно отклонялись от традиционного пути. Все остальные группы продолжали ориентироваться с высокой точностью.

После освоения каждый комплект подшипников может быть собран не более чем за три минуты при правильном отслеживании. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить о выборе мест, которые находятся достаточно близко для сбора точных данных, но не слишком близко, чтобы потревожить животное. После своего развития этот метод проложил путь исследователям в области экологии и поведения животных к изучению неврологических основ познания в естественных условиях.