Testa Visual Känsligheten för hastighet och rörelseriktning i Ödlor

Summary

Testa visuella känslighet i ödlor med ett operant betingning paradigm som sysselsätter videouppspelning RAM-dot kinematograms och datorgenererade ryggradslösa djur.

Abstract

Testa visuella känslighet i alla arter ger grundläggande information om beteende, evolution och ekologi. Testning särdrag i det visuella systemet ger mer empiriska bevis för funktionella tillämpningar. Utredning av sensoriska system ger information om sensorisk förmåga, inlärning och minne förmåga, och fastställer kända baslinjen beteenden som att mäta avvikelser (Burghardt, 1977). Men till skillnad från däggdjur eller fåglar system, test för inlärning och minne i en reptil arter är svårt. Dessutom med en operant paradigm som en psykofysisk mått på sensorisk förmåga är också lika svårt. Historiskt sett har reptil arter svarat dåligt konditionering prövningar på grund av frågor kring motivation, fysiologi, metabolism och grundläggande biologiska egenskaper. Här, jag visar en operant paradigm används en ny art modell ödla, den Jacky draken (Amphibolurus muricatus) och beskriva hur man testar perifer känslighet för framträdande hastigheten och egenskaper rörelse. Denna metod använder en innovativ metod för bedömning lärande och sensorisk kapacitet i ödlor. Jag sysselsätter användningen av random-dot kinematograms (RDKs) för att mäta känslighet för hastighet, och manipulera nivån på signalstyrkan genom att ändra andelen prickar som rör sig i en sammanhållen riktning. RDKs representerar inte ett biologiskt meningsfullt stimulans, engagerar det visuella systemet, och är ett klassiskt psykofysisk verktyg som används för att mäta känsligheten hos människor och andra djur. Här är RDKs visas för ödlor med hjälp av tre system videouppspelning. Ödlor är att välja riktning (vänster eller höger) där de uppfattar prickar röra sig. Val av lämplig riktning förstärks av biologiskt viktiga bytesdjur stimuli, simuleras av en dator-animerad ryggradslösa djur.

Protocol

Jacky Dragons

Jacky ödlor (A. muricatus) hölls i klimat-kontrollerade fångenskap anläggningar.

Bilagor byggdes av fabricerade glas terrarier som mäter 60 cm ^3. Kapslingar var också fylld med Sydney sand substrat, infödda lövverk, och naturliga trä sittpinnar. Bilagor placerades ovanpå rörliga vagnar som tillåts för ämnen som ska placeras i mitten av alla visning bildskärmar.

Ödlor ställdes under en 14L: 10D ljus cykel under simulerade sommaren förhållanden, och var försedd med både värme lampor (125W) och tillräckliga ultraviolett (UV) Belysning (300W) under första halvtimmen av dagsljus. Ödlor var också försedd med vatten ad libitum, utfodras syrsor (Achetus domesticus) dammas av med vitaminer under icke-experimentella sessioner, och rutinmässigt avmaskas för parasiter med utspädd doser av Ivermectin.

Utrustning som används för uppspelning

Tre videouppspelning riggar används för stimulans presentation (se figur 1). Den centrala Riggen består av en iMac (Apple Computer Inc.) som innehåller dot stimuli. De två nya riggar består av en iMac med Final Cut Pro HD för stimulans presentation som innehöll uppspelning stimuli (dvs. ryggradslösa djur).

Den digitala signalen sänds till en avancerad digital video-omvandlare (Canopus © gt ADVC110, Melbourne, Victoria Australien) för digital-till-analog omvandling för videouppspelning och visas på en Sony Trintron (Sony Corporation, Shinagawa, Tokyo, Japan) övervaka (serie Nos PVM-14M2A/PVM-14L2/PVM-14N5A). En Canon (Model No MV650i) digital videokamera med 22x optisk zoom (Cannon Inc., Japan) är monterad direkt ovanför testområde och register reaktioner på stimuli direkt till en Sony (Sony Corporation, Shinagawa, Tokyo, Japan) videobandspelare ( Serienummer SLV-EZ717AS).

Inspelade bilderna skickas till en färgsökare (NEC, Serienummer 1892, Kanagawa, Japan). På 7,5 sekunder från början av prickar displayen är ett elektroniskt framställda ljud markör skickas till en Canopus ® ADVC110 och spelar in på VHS. Videouppspelning justeras för PAL-DV-standard (5:1 kompression, horisontell upplösning 575 linjer, 25 bilder s-1).

Random-dot Kinematograms (RDKs)

RDKs kan utvecklas med hjälp VPixx V1.79 (VPixx V1.79, VPixx Technologies Inc. 2002).

Design stimuli med ett 30 x 20 graders området, fyll med 200 punkter, med varje punkt som mäter 5 x 5 pixlar.

Bygga dot stimuli med åtta variationer i hastighet i kombination med åtta nivåer av samstämmighet och två riktningar, vilket genererar 128 olika stimuli.

Hastighet parametrar har utformats i grader per sekund (° / s). Hastighetsvariationer var 0,5, 2,5, 5, 10, 20, 40, 80 och 160 ° / s. Samstämmighet procenttal var 0, 2,5, 5, 10, 20, 40, 80 och 100% i antingen vänster eller höger riktad rörelse.

Exportera varje sekvens som Motion JPEG-B fil. Men du kan designa RDKs som ett antal funktioner.

Varje sekvens är totalt 15 sekunder i längd. Sekvensen börjar med 2,5 s på 0% samstämmighet matchas med rättegången hastigheten variabel. Denna period startar den pågående rättegången. Detta följs av 5 s av variationen i hastighet och konsekvens kombination. Sekvensen avslutades med 7,5 s till 100% i rätt riktning.

Importera alla Motion JPEG-B-sekvenser och redigera i Apple Final Cut Pro HD (Apple Computers Inc.). Lägg till ett ljud markör vid varje intervall. Denna markör är endast hörbart till VHS, och används som en kö när scoring beteende när de förändringar i stimulans presentation förekomma. Exporteras varje 128 sekvenser som Final Cut Pro filmer.

Primär förstärkare - mjölmask

Placera ämnen på en randomiserad förstärkning schema för fem försök per block rättegången (16 studier) under experimentet. Primär förstärkare är mjölmask (Tenebrio Molitor).

Sekundär förstärkare - Animerade Evertebrater

Sekundär förstärkare ska paras ihop med den primära förstärkare. Skapad biologiskt meningsfulla förstärkare, till exempel tre typer av dator-animerade ryggradslösa djur: 1) cricket, 2) kvalster, och 3) spindel.

Skapa animeringar med hjälp av Lightwave v8.3 (NEWTEK Inc., San Antonio, TX, USA) i 15 sekunder i längd, med den ursprungliga 7,5 s av stilla bakgrund, följt av 7,5 s av ryggradslösa på respektive skärm.

Phofotografi en bakgrund av naturlig vegetation att importera som en JPEG i EAH klipp. Exportera varje sekvens i enskilda JPEG-bild-sekvenser (375 bilder), och komprimera till en film fil med Final Cut Pro HD för uppspelning av video. Design 50 unika klipp för att förhindra tillvänjning till conditioning paradigmet.

Allmänna förfarandet

Placera ämnen mellan visning monitorer.

Slumpa presentation av RDK stimuli för varje ämne.

Visa stimuli i block om 16 försök under åtta dagar. Varje försök är 15 s med intertrial intervall varierar från 30 till 60 s. Segment varje försök intervall till 2,5 s på 0% samstämmighet reflekterande att testa hastigheten, 5 s av tester hastighet och konsekvens, följt av 7,5 s av 100% i rätt riktning matchas med fart.

Under denna 5 s kritiska perioden är ämnena som krävs för att svara. Spela beroende åtgärder som inriktning mot ett vänster eller höger övervaka och latens att svara.

Använd endast fem slumpmässigt försök med en primär förstärkare och förstärka varje prövning med en animerad ryggradslösa. Vid slutförandet av varje block rättegång, ta bort föremål kapslingar från testområde, och införa en annan inhägnad.

Discussion

Testa sensorisk kapacitet i ödla arter har varit svårt, och har till stor del varit både en mödosam och mödosam process. Dessa svårigheter beror på att hitta rätt förstärkare eller inrättande av ett fungerande protokoll. Här etablerade jag en framgångsrik protokoll där för att testa rörelse perception i ödlor. Detta förfarande kan även tillämpas för att testa andra visuella egenskaper samt andra sensoriska mekanismer. Dessutom kan detta förfarande tillämpas på andra arter. Nyttan av detta protokoll inte bara låter oss förstå naturliga beteende, men att använda ödla beteende som en förebild för andra vetenskapliga strävanden.

Materials

Name	Type	Company	Catalog Number	Comments
iMac	Computer	Apple		Three systems
Canopus®	Digital-to-analog converter	Canopus®	ADVC110
Sony Trintron	Colour viewfinder	Sony Corporation	PVM-14M2A, PVM-14L2, PVM-14N5A	Three monitors
Canon	Digital camcorder	Canon, inc.	MV650i	Records behavior
NEC	Colour viewfinder	NEC Corporation	1892	View responses
Sony VCR	VHS recorder	Sony Corporation	SLV-EZ717AS	Record behavior to VHS
VHS tape			Generic VHS	Recording media
VPixx	Software program	VPixx Technologies, Inc.	v1.79	To create RDKs
Final Cut Pro	Software program	Apple	HD	To create playback sequences
Lightwave® 3D	Software program	NewTek Inc.	v8.3	To create secondary reinforcers
Mealworm	Tenebrio molitor	Pisces Enterprises LTD		Primary reinforcer
Cricket	Achetus domesticus	Pisces Enterprises LTD		Food for husbandry
Terrariums	Glass	Crystal Palace Aquariums		Enclosure material for lizards (60 cm x 60 cm x 60 cm)
Globes	Spotone	Philips		125 W, Heat lamps for lizards
Ultraviolet globes	Ultra-Vitalux	Osram		300 W, UV lamps for lizards
Herptivite		Rep-Cal Research Labs		Vitamins: beta carotene, calcium, and vitamin D3