هناك حاجة لإجراء تقييم غير الغازية من الإجهاد. وتصف هذه الورقة بروتوكول بسيط باستخدام التصوير الحراري للكشف عن استجابة كبيرة في درجات الحرارة العين المنطقة في الثدي الزرقاء البرية إلى الإجهاد الحاد المعتدل.
الإجهاد، وهو مفهوم مركزي في علم الأحياء، ويصف مجموعة من الاستجابات لحالات الطوارئ لمواجهة التحديات. ومن بين الردود الأخرى، والإجهاد يؤدي إلى تغيير في تدفق الدم الذي يؤدي إلى تدفق صافي من الدم إلى الأعضاء الرئيسية وزيادة في درجة الحرارة الأساسية. ويستخدم هذا ارتفاع الحرارة التوتر الناجم عن لتقييم الإجهاد. ومع ذلك، وقياس درجة الحرارة الأساسية غير الغازية. كما يتم إعادة توجيه تدفق الدم إلى القلب، ومحيط الجسم يمكن أن تبرد. وتصف هذه الورقة بروتوكول حيث يتم قياس درجة حرارة الجسم الطرفية غير جراحية في الثدي الزرقاء البرية (Cyanistes caeruleus) باستخدام الحراري بالأشعة تحت الحمراء. في مجال أنشأنا مجموعة المتابعة جلب الطيور إلى وضع مثالي أمام الكاميرا باستخدام مربع اصطاد. تلتقط الكاميرا قصيرة الحراري تسجيل الفيديو من الطيور دون عائق أمام تطبيق الإجهاد المعتدل (إغلاق مربع، وبالتالي التقاط الطيور)، ويتم تسجيل رد الطيور إلى الوقوع في الفخ. الجلد العارية للمنطقة العين هوأحر منطقة في الصورة. هذا يسمح للاستخراج الآلي لأقصى درجة حرارة العين المنطقة من كل إطار الصورة، تليها خطوات أخرى من دليل تصفية البيانات إزالة المصادر الأكثر شيوعا من الأخطاء (الضبابية، وامض). يوفر هذا البروتوكول سلسلة زمنية من درجة حرارة العين المنطقة مع القرار الزماني الرائع الذي يتيح لنا دراسة ديناميات الاستجابة للضغط النفسي غير جراحية. يحتاج إلى مزيد من العمل لإثبات جدوى طريقة لتقييم الإجهاد، وعلى سبيل المثال للتحقيق في ما إذا كانت استجابة درجات الحرارة العين منطقة يتناسب مع قوة من الضغوطات. إذا كان هذا يمكن تأكيد، فإنه سيتم توفير طريقة بديلة قيما للتقييم الإجهاد في الحيوانات، وسوف يكون من المفيد لمجموعة واسعة من الباحثين من علماء البيئة، وعلماء الأحياء الحفظ، فسيولوجي للباحثين الرفق بالحيوان.
الإجهاد هو المفهوم المركزي في علم الأحياء، واصفا الاستجابة لحالات الطوارئ للكائن الحي ردا على التحدي البيئي محاولة لاستعادة التوازن 1،2. تحت الضغط، السكر في الدم، والأحماض الدهنية ومستويات الأحماض الأمينية، ومعدل ضربات القلب ومعدل التنفس ومعدل الأيض عن الزيادة، والدم يتم تحويل من المحيط إلى الأجهزة الأساسية 2. هذا النمط من عام التغيرات الفسيولوجية يعبي الحيوان لتكون قادرة على الاستجابة بسرعة وبتكيف لمجموعة من التحديات الاجتماعية والفسيولوجية. مع الاعتراف وفهم التوتر هو في قلب كل البحتة والتطبيقية البحوث الحيوانية، وتقييم الإجهاد في الحيوانات غير المقيد لا يزال يشكل تحديا.
A علامة الفسيولوجية التي تستخدم على نطاق واسع من الإجهاد هو زيادة في مستويات الهرمونات تعميم الاستيرويد، مثل الكورتيزول والكورتيزون 1،2. A قوة كبيرة من هذا النهج هو أن تركيزاتها تزيد طن نسبة إلى الضغوطات كثافة، مما يسمح للإجهاد أن يكون كميا. ومع ذلك، السكرية ليست 'الضغط' الهرمونات في حد ذاته، ولكن mobilisers من مخازن الطاقة 2. ومع تغير هذه المستويات القشرية السكرية أيضا مع متطلبات الطاقة والوقت من اليوم والعمر والحالة الإنجاب 3،4، وكذلك استجابة لحالات إيجابية على ما يبدو، مثل التزاوج فرصة 5. مستويات القشرية السكرية، وبالتالي، يجب أن تفسر بحذر وضمن السياق. قياس استجابة القشرية السكرية إلى التوتر الحاد لديها أيضا بعض القيود. من الضغوطات الحاد يتسبب في الاستجابة الديناميكية لزيادة مبدئيا مستويات الاستيرويد والعودة بعد ذلك إلى مستوى خط الأساس 1،2. وعادة ما يتم الحصول على عينات القشرية السكرية جراحية، من خلال اخذ عينات من الدم وهو عامل ضغط في حد ذاته، وبالتالي يمكن أن يؤثر على مستويات الاستيرويد قياس 6. وعلاوة على ذلك مستويات القشرية السكرية لا يمكن إلا أن يقاس في واحدة أو عدد قليل جدا من الوقت عoints، والتي قد لا التقاط التباين في مستويات الذروة وتوقيت أو استجابة مدة، مما يحد من قدرتنا على دراسة التغير عبر الزمن من الاستجابة للضغط النفسي الديناميكي داخل الأفراد. أساليب غير الغازية هرمون أخذ العينات، مثل من البراز 7 أو الشعر أو الريش 8، قياس متوسط مستويات القشرية السكرية على مدى فترة زمنية أطول، لأيام أو شهور، على الرغم من المفيد دراسة الضغوطات المزمنة، ليست قابلة للتطبيق لدراسة اضطرابات نفسية حادة . حتى أفضل الطرق التي أنشئت تقدم سوى منظور محدود على الاختلاف في التوتر الحاد بين الأفراد هناك حاجة لمنهجية بديلة في القياسات الإجهاد الفسيولوجية.
كما ينطوي على الاستجابة للضغط النفسي على عدد من الآثار الفسيولوجية هناك مرشحين آخرين يمكن أن تشير إلى الإجهاد. من بين أمور أخرى، بوساطة بتعاطف قنوات تضيق الأوعية الدموية من المحيط إلى جوهر الجسم. هذا التركيز من الدم، وبالتالي الحرارة، جنبا إلى جنب مع شكل مختلفالصورة من توليد الحرارة الناجمة عن الإجهاد، وارتفاع درجة حرارة لب 9. على هذا النحو، والاحترار الأساسية، ووصف كما تم استخدام الإجهاد الناجم عن ارتفاع الحرارة (SIH) كعلامة من التوتر الحاد في البحوث الصيدلانية 10. SIH يثير عادة درجة حرارة الجسم الأساسية من قبل 0.5-1.5 درجة مئوية في غضون 10-15 دقيقة من الإجهاد الحاد 10. إنها ظاهرة نسبيا موثقة جيدا أن الضغوطات التجريبية تطبق عادة في صيد والتعامل مع حيوان يمكن أن ترفع درجة حرارة الجسم الأساسية في مجموعة من الثدييات والطيور الأنواع 11-17. الأهم من ذلك، SIH يرتبط مع المؤشرات الأخرى التي تنشأ من الإجهاد، مثل معدل ضربات القلب 18، ومستويات القشرية السكرية 19 والسلوك 20،21. ومثل مستويات القشرية السكرية، ودرجة الحرارة الأساسية ارتبط خطيا أن نؤكد مستوى في بعض الأنواع 22. ومع ذلك، كما هو الحال مع اخذ عينات من الدم، وقياس درجة الحرارة الأساسية هي الغازية في حد ذاتها، والتي تتطلب إدخال سص غرس مسبار 10. درجة الحرارة الأساسية الأساسية يزيد تدريجيا في كل مرة عند التعامل مع أو التحقيق الإدراج الذي يحفز التوتر يجب أن يتكرر 23. التطورات الأخيرة في المعدات تسجيل درجات الحرارة التي تسمح الوصول إلى البيانات عن بعد قد توفر حلا، على الأقل بالنسبة للحيوانات الكبيرة 24.
ضمن نفس الآلية التي تولد SIH، على الرغم من تقع بعد علامة أخرى محتملة للإجهاد: وتضيق الأوعية المحيطية التي تتحرك في الدم، ومعها حرارة، إلى جوهر يبرد الجلد في وقت واحد 17. على عكس درجة الحرارة الأساسية، درجة حرارة الجلد ويمكن قياس تماما غير جراحية، من خلال الحراري بالأشعة تحت الحمراء (IRT). IRT تحويل الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من سطح الجسم إلى درجة حرارة 25. كما سطح حيوان عادة لديها عدد قليل من بقع عارية من أي درجة حرارة الجلد يمكن أن تستمد مباشرة، فإنه يتطلب الوصول إلى الجلد المعرضة بشكل طبيعي (على سبيل المثال، المنطقة المحيطة ركان العين) أو خلق رقعة عارية بواسطة تقليم الفراء أو الريش. توفير الوصول إلى منطقة مناسبة المكشوفة من الجلد والحيوان يمكن أن تظل في مجال الرؤية من الكاميرا، يمكن استخدام كاميرات IRT لجمع قياسات درجة حرارة الجلد المستمر عن بعد، وربما السماح للاستجابة درجات الحرارة كاملة ليتم تصويره ومقارنة بين الأفراد . في الوقت الذي سبق ان بينت في الدجاج التي السطح درجة الحرارة وتستجيب لالحادة التوتر 26، والجدة من هذه الدراسة هو أنه يقيس درجة حرارة الجسم السطحية من الحيوانات البرية في القرار الزماني أدق من الدراسات السابقة، وأيضا يدل على أن انخفاض درجة حرارة الجلد المتوقع يمكن يتم الكشف في الحقل حيث درجة الحرارة والرطوبة والطقس متغيرة. والهدف من هذه الورقة هو وصف منهجية اللازمة لقياس درجة حرارة الجلد من حيوان غير المقيد باستخدام التصوير الحراري. نحن نستخدم التقاط للحث على التوتر الحاد المعتدل في الحر المعيشة الثدي الزرقاء (Cyanistes caeruleus، لينيوس 1758 </م>) وتصف كيفية التقاط الصور المناسبة، وتحليل الصور ومعالجة البيانات لإنتاج منحنيات استجابة درجات الحرارة مع الزمن أن يبرهن على وجود تبريد كبير من درجة حرارة الجلد الطيور "ردا على الضغوطات معتدل. هذا يمكن أن يوفر طريقة بديلة لتقييم قيمة التوتر في الحيوانات البرية والأسيرة مفيدة لمجموعة واسعة من الباحثين من علماء البيئة، وعلماء الأحياء الحفظ وفسيولوجي للباحثين الرفق بالحيوان.
وقد أجريت الدراسة في الفترة ما بين 17 ديسمبر 2013، و 4 يناير 2014 البلوط متساقط (البلوط النيابة.) الغابات في المركز الاسكتلندي للحفاظ على البيئة والبيئة الطبيعية (المشهد)، جامعة غلاسكو في الساحل الشرقي من بحيرة لوموند، غرب وسط اسكتلندا (56.13 درجة شمالا، 4.13 ° W). ويشمل البروتوكول ثلاث خطوات رئيسية: (1) وضع الشروط المناسبة التي بموجبها لالتقاط الصور الحرارية من حيوان مجانا النطاق، (2) applyiنانوغرام من الضغوطات الحادة أثناء التقاط الفيديو الحرارية، و (3) استخراج ومعالجة البيانات من الصور الحرارية التي يمكن بعد ذلك أن تستخدم لوصف استجابة الحيوان للإجهاد حاد. في حالتنا نحن جذبت المعيشة حرة الجاثمة، وحلمة الثدي الزرقاء إلى مربع التغذية (تصوير انشاء) حيث تم تحسين شروط الحرارية التقاط الصور، ومن ثم تطبيق الضغط القبض عن طريق إغلاق مربع التغذية عن بعد عندما كان الطائر داخل . وصف الحراري التقاط الصور واستخراج البيانات تقتصر على معدات كنا، وربما تختلف بين أنظمة التصوير الحراري. يوصف معالجة البيانات باستخدام برمجيات المصدر المفتوح.
والهدف من هذه الورقة هو وصف منهجية اللازمة لقياس التغيرات في درجة حرارة الجلد من حيوان خالية من يعيشون ردا على الإجهاد الحاد. وأظهرت هذه الدراسة أن التغيرات السريعة في درجة حرارة الجلد المرتبطة الاستجابة للضغط النفسي الحاد في الطيور البرية يمكن التقاط غير جراحية باستخدام IRT. وشمل هذا الإجراء خمس مراحل هامة (1) تصميم الحقل المناسب انشاء باستخدام نظام التصوير الحراري عالية محمولة، (2) قياس درجة الحرارة الأساسية، (3) تطبيق الضغوطات معتدل تنطوي على التقاط الطيور في مجموعة المتابعة، (4) وظيفة مخصصة الآلي أخذ عينات من درجة حرارة العين المنطقة و(5) معايرة بيانات درجة الحرارة المستخرجة. تم تطبيق منهجية الموصوفة هنا الى القبض على الثدي الزرقاء البرية. يمكن أن يتم القبض الأساسية درجات الحرارة العين المنطقة ممثلة في اقل من 5 ثوان. كان الوقت المقدر المطلوب لتسجيل الطيور واحدة في مجال حوالي 1 ساعة، مع ساعة أخرى لازمة لمعالجة3 دقائق تسلسل الفيديو الحراري.
جمع بيانات جيدة على درجة حرارة جلد الحيوان يتطلب الصور الحرارية عالية الجودة. كاميرات التصوير الحراري تختلف فقط في الأساس من كاميرات الضوء المرئي من حيث الطول الموجي للإشعاع الكهرومغناطيسي التي كشف، وبالتالي الكثير من المفاهيم التي تنطبق في التصوير الفوتوغرافي (على سبيل المثال، مجال الرؤية، وعمق الميدان) تنطبق أيضا في الحراري. كما تمارس عادة من قبل مصورين الحياة البرية، أي مكان أن مرة الحيوان هو متوقع، حيث الطبيعية (على سبيل المثال، مواقع العش) أو اصطناعية (على سبيل المثال، مغذيات)، يمكن أن تستخدم لجمع الصور الحرارية. جذب الحيوانات إلى الكاميرا بدلا من محاولة تتبع لهم على الرغم من بيئتها لديه ميزة السماح لنا لإعداد الكاميرا في وقت مبكر، لجمع صورة عالية الجودة مع الحد الأدنى من اضطراب في أقرب وقت يأتي الحيوان في طريقة العرض. ولكن، مع هذا النهج، فمن الأهمية بمكان أن تدرس أو حساب للآثارهذا السياق المحدد للقياس على الإجهاد أو درجة حرارة الجلد. على سبيل المثال، هنا، تم قياس الطيور في سياق التغذية، وكانت تستخدم الطعام لجذب بنشاط الثدي الأزرق في مجموعة المتابعة. البحث عن الدجاج تشير إلى أن التجارب الإيجابية الحادة، مثل الترقب واستهلاك مكافأة الغذاء في محاكمة التعلم النقابي ويمكن أيضا انخفاض درجة الحرارة العين 29. على هذا النحو، قد تتأثر "مستويات خط الأساس" الأفراد الذين يدخلون هذه مجموعة معينة من قبل الجمعية لهذا العمل مع مكافأة. هذا الاحتمال تستدعي إجراء مزيد من التحقيق، على الرغم إذا كان موجودا، ومن المتوقع أن تعزز هبوط من مستويات خط الأساس لوحظ بالفعل. وعلاوة على ذلك، يحدث توليد الحرارة مع هضم الطعام، على الرغم من أن آثار محددة من المواد الغذائية المستهلكة خلال قياس خط الأساس وليس من المتوقع أن ترفع بشكل ملحوظ في درجة الحرارة خلال الفترة محاصرة 3 دقيقة 30.
يعتبر هذا القيد، وقياس جميع الحيوانات معفي السياق ذاته هو أيضا قوة كبيرة من هذا النهج. أظهرت نتائج ممثل أن هناك تفاوت كبير في درجات الحرارة العين المنطقة بين الأفراد قبل تطبيق الإجهاد الحاد (خط الأساس العين منطقة درجة الحرارة). الاختلاف في درجة حرارة العين أساسية يمكن (معامل الاختلاف = 3.9٪) يكون يرجع جزئيا إلى خطأ في القياس أو انعكاسا حقيقيا بين الفردي الخلافات. الفترة سجلت الكاميرا IRT درجة حرارة الشريط العازل السوداء أكثر من 5 ثانية عند درجة حرارة الشريط لم يتغير، وكان معامل متوسط التغير 0.26٪ (المدى 0.08٪ إلى 0.59٪). على الرغم من الخطأ قياس من المرجح أن يكون أكبر في طائر تحريكه مع ذلك يشير إلى أن معظم هذا الاختلاف في درجة الحرارة الأساسية العين المنطقة هو في الواقع بين الأفراد. ويدعم مفهوم خطأ قياس صغير نسبيا على الطيور تتحرك من جراء تكرار ارتفاع درجة الحرارة العين المنطقة خلال 20 ثانية خلال قياسات خط الأساس ( <stroنانوغرام> الشكل 3). عن طريق التحكم عن السياق، يمكننا أن نضمن أن جميع الطيور والانخراط في نفس النشاط. نحن يمكن أن تقلل أيضا المساهمات البيئية في وقت القياس إلى ما بين الفردي الاختلاف في درجة حرارة الجلد، على سبيل المثال، من خلال ضمان محلة محمي من الإشعاع الحادث التباس من شأنه، للتصوير الحراري، يؤدي إلى المبالغة في تقدير درجة حرارة سطح الحيوان . ويمكن القيام بذلك مع العمل في الظل أو ظلال استراتيجي والبلاستيك الأكثر شفافية التي تمنع الأشعة تحت الحمراء الطول الموجي. بروتوكول المعروضة هنا يظهر بسيط مجموعة المتابعة التي يمكن تطبيقها بسهولة إلى حالة فصل الشتاء الثدي الزرقاء. وقد تم تصوير حلمة الزرقاء بينما في مربع تغذية مع سقف صلب التي تجنب التعرض لأشعة الشمس المباشرة. ويمكن أيضا أن تطبق هذه مجموعة المتابعة لكثير من العصفوريات الأخرى التي تأتي بانتظام إلى مغذيات اصطناعية في أوقات معينة من السنة. كما الثدي الزرقاء هي حيوانات صغيرة نسبيا، فإنهاتحتاج إلى يتم تصويره عن قرب للقبض على مستوى جيد من التفاصيل. كما هو الحال مع الكاميرات الفوتوغرافية، الاقتراب من الموضوع – سواء من حيث المسافة الفعلية، والتكبير – يقلل بشكل كبير من عمق الميدان. الحصول على الطيور الكبيرة قدر الإمكان في مجال الرؤية المطلوبة تصوير لهم من أقصر مسافة تركيز الكاميرا، والذي كان في هذه الحالة 500 ملم وخفض عمق الميدان إلى 40 ملم. لذلك، كل ملامح تصوير انشاء تحتاج إلى أن تكون مصممة لتشجيع الحيوانات لعرض رؤوسهم داخل منطقة ضيقة نسبيا من التركيز الشديد للكاميرا معينة المستخدمة.
وردا على الإجهاد الحاد المعتدل راسخة لحيوان كنا نتوقع تغيرات سريعة في نمط تدفق الدم، من المحيط إلى جوهر عن طريق تضيق الأوعية بوساطة بتعاطف الذي يقلل من درجة حرارة الجلد 17. وقد تم اختيار منطقة الحجاج كما تقدم هذه المنطقة الوحيدة في الجسم التي كانت غير معزول وغير أسوciated مع شبكة المختلطة غنية من الأوعية الدموية الصغيرة، وophthalmicum RETE التي يمكن أن تؤثر على فقدان الحرارة من العين 31. وكان معدل الإطار السريع للتقنية videoing الحرارية قادرة على أن تظهر انخفاضا في درجة حرارة العين المنطقة حوالي 2 درجة مئوية في 10 ثانية يليه ارتفاع في درجة الحرارة لاحقا إلى داخل 0،5 درجة مئوية من خط الأساس في غضون 3 دقائق. على الرغم من التبريد الطرفية في الاستجابة للإجهاد خفيف سبق تسجيله في حوالي 1 دقيقة فترات 17،26، 32، والتقنية هنا أظهرت أن أقصى انخفاض في درجة الحرارة قد يكون سريعا للغاية. مع انخفاض قرار الوقت قد غاب عن حجم هذا التأثير. قد يكون هذا مهم عند مقارنة الاختلافات في الاستجابة للضغط النفسي من مختلف الأفراد. وقال إن إعادة الاحترار للالطيور بعد 'المكافحة أو الهروب "الاستجابة السريعة لن يعود إلى مستوى خط الأساس حيث بقي الطائر داخل منطقة الجزاء مما يدل على أن الطيور لا يزال من الناحية الفسيولوجية وأكد. كانت الطيور الإفراجد من انشاء التجريبية بعد نقطة قطع مختارة عشوائيا من كاليفورنيا 3 دقائق لتقليل فترة ضبط النفس من حيوان خالية من المعيشة. ومع ذلك، في المستقبل، قد تحتاج التجارب لتكون أطول لتسجيل درجة الحرارة استجابة كاملة حتى عادت العين المنطقة درجة حرارة الحيوان إلى مستوى خط الأساس، إذا كان ذلك ممكنا من الناحية اللوجستية.
هذا البروتوكول الجديد تنطوي على سلسلة من الصور التي تم جمعها قبل وبعد تطبيق إجهاد الآن يسمح دراسة مفصلة لديناميكية الاستجابة للإجهاد الحاد، ومقارنات متعددة النقاط الزمنية بين الحيوانات الفردية. تكرار هذه التجربة ضمن أفراد أكثر المواسم المختلفة أو الظروف البيئية قد تسمح للآثار البيئة على خط الأساس أو آخر الحادة درجة حرارة الجلد الإجهاد إلى أن فصلهما، باعتباره السبيل الممكن في تقييم الإجهاد المزمن كذلك. .
درجة حرارة الجلد من الطيور تعتمد ليس فقط على إنتاج الحرارة الأيضية وتدفق الدم ولكن أيضا على تبادل الحرارة من أشعة الشمس وسرعة الرياح وترطيب 25. هذا يمنع الظروف الرطبة والرياح من التسجيلات الحراري دقيقة. درجة الحرارة العين المنطقة التي سجلتها كاميرا التصوير الحراري يمكن في بعض الأحيان إما أن الاستهانة (خطأ السلبي) أو المبالغة (خطأ إيجابي). سيكون خطأ الايجابية الكبيرة تتطلب مدخلات الطاقة، ولكن تم تفادي هذا من قبل الطيور في مربع التغذية يجري محمية من الشمس. وشملت واحدة مصدر آخر للخطأ الإيجابية عندما تراجعت الطيور. أحيانا الطيور يسحب لفترة وجيزة الغشاء الراف إزاء هذه المنطقة العين وكما يتم تخزينه داخليا في درجة حرارة أقرب إلى أن من جوهر الجسم، وامض يعطي القراءة ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفاجئ عندما يغطي مقلة العين. و، ومع ذلك، الكشف عن هذه بسهولة كما أنه يترك توقيع ملحوظ جدا ويمكن إزالتها في إطار المتضررة. وكان السبب الرئيسي لحدوث خطأ سلبي في سجلاتنا الضبابية. أي حركة سريعة جدا ليتم القبض الشرعيرقائق من معدل الإطار الكاميرا يفند البيانات التي تم التقاطها من الحارة العين منطقة صغيرة من الصورة مع أن من المحيط بارد المنطقة (الضبابية)، مما أدى إلى التقليل من درجة حرارة العين المنطقة. وهكذا بعد إزالة أخطاء إيجابية وهذا يجعل الحد الأقصى لدرجة الحرارة المقاسة من هذه المنطقة العين قياس أكثر دقة والترشيح الآلي باستخدام الأمر ظيفة قمم يزيل القيم الأدنى أقل عرضة لدرجات الحرارة القصوى العين المنطقة.
بالإضافة إلى ذلك، كما يمتص الأشعة تحت الحمراء بواسطة بخار الماء، ودرجة حرارة المياه السطحية سجلت سوف تتأثر الرطوبة النسبية للبيئة. وهذا يمكن أن يعزى إلى دخول درجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية وبعد الاعتراض في صورة الحرارية التحليلية برامج التحليل. ومع ذلك، نهجا أكثر دقة وكفاءة (كما اضطلعت هنا) لتشمل هيئة إشارة درجة الحرارة المعروفة والابتعاثية داخل مجال الرؤية. في حالتنا هذه كانمربع من أسود شريط عازل مع الابتعاثية من 0.97، وهو ما يعادل تقريبا لتلك التي إهاب الطبيعي 33. وهذا يسمح معايرة درجة حرارة العين المنطقة باستخدام الفرق بين المستمدة التصوير قيم درجة الحرارة الفعلية والحرارية قياس لشريط العزل. ويمكن بعد ذلك درجة الحرارة السطحية للجسم أسود أن تستخدم لمعايرة الصور بشكل مستمر طوال فترة القياس.
بفضل التقدم التكنولوجي في التنمية في الكاميرات الحرارية التي يمكن الآن نشر الكاميرات خفيفة الوزن صغيرة قادرة على جمع أكبر عدد الإطارات في الثانية على مدى فترات طويلة من الزمن. على الرغم من أن التصوير الحراري هو أسلوب يستخدم على نطاق واسع في الأبحاث الطيور 25، وحجم وحساب أنظمة التصوير الحراري قيدت استخدامه في البرية. في هذه الدراسة كان نظام محمول للغاية، يكلف تقريبا. 6000 £، وقدمت الفيديو عالية الدقة الحرارية قادرة على غير جراحية التقاط الشركة المصرية للاتصالات دقيقةالبيانات mperature من الحيوانات التي تعيش بحرية دون الحاجة إلى التعامل مع الطيور. التسجيل في عدة إطارات في الثانية تسمح قياسات عالية الدقة سلسلة زمنية من درجة الحرارة المحيطة، وبالتالي يوفر إمكانية استكشاف ديناميكية الاستجابة للضغط النفسي الحاد. هذا أمر يصعب تحقيقه مع عينة القشرية السكرية التقليدية التي مقيدة عدد العينات التي يمكن اتخاذها خلال فترة من الزمن. نحن هنا استخراج سلسلة زمنية من درجة حرارة العين المنطقة مع فاصل من 1 ثانية، والتي كانت كافية لإثبات استجابة درجات الحرارة العين المنطقة إلى الإجهاد الحاد (التقاط)، ولكن القرار الزماني أعلى يكون ممكنا أيضا. تراكم عدد كبير من الصور، ومع ذلك، يتطلب مستوى معين من التشغيل الآلي في استخراج المعلومات من الصور. يصف بروتوكول عملية شبه الآلية بسيطة لاستخراج أقصى درجة حرارة من كل صورة. كنا قادرين على القيام بذلك في المنطقة من الفائدة، والعين رجون، وكان دائما أحر بقعة في الصورة. تحليل يمكن أن يكون أكثر صعوبة إذا المناطق ذات الاهتمام أكثر تعقيدا وربما تتطلب مصمم خصيصا برنامج التعرف على نمط (على سبيل المثال، 34). في هذه الدراسة كان ينبغي تصفية اليدوية للحالات حيث كانت درجة الحرارة العين المنطقة الزائد أو الناقص يقدر ولكن هذه تم الكشف بسهولة، ولكن بالطبع المزيد من الأتمتة أمر مرغوب فيه. القياسات التي يسببها الإجهاد التبريد الطرفية بواسطة التصوير الحراري يوفر إضافة قيمة إلى التدابير الفسيولوجية الأخرى من التوتر والجانب غير الغازية من هذه التقنية هو مفيد للغاية لإجراء المزيد من الدراسات على الحيوانات الأسيرة والبرية.
الاستيلاء على الاستجابة للضغط النفسي كاملة، الحراري بالأشعة تحت الحمراء بشكل واضح إمكانات كبيرة كأداة لتقييم الإجهاد. على أن تصبح بديلا غير الغازية لالهرمونية التي أنشئت والمقايسات درجة الحرارة الأساسية على الرغم من أنه سيكون من الضروري عبر التحقق من صحة بين هذه التدابير وتحديد ما إذا كان درجة حرارة الجلد وتظهر نفس التناسب مع شدة الإجهاد، أي مدى استجابة درجة حرارة الجلد يمكن أن تعكس قوة الضغوطات. يجب البحث في المستقبل أيضا معالجة ما إذا كانت درجة حرارة الجلد يلتقط الإجهاد المزمن. بينما SIH ومن المتوقع أن تكون عابرة، والتعرض المتكرر إلى الضغوطات الحادة جسدية أو نفسية يمكن أن تولد الارتفاع المزمن في جوهر درجة حرارة الجسم 35،36 ردا على الإجهاد الحاد. سواء تضيق الأوعية مستمر يساهم في هذا الارتفاع الأساسية لم يتم اختباره بشكل صريح. ومع ذلك، والدراسات المترابطة على البشر الذين يعانون من مرض سببه التوتر المزمن تفعل تظهر انخفاض درجات الحرارة إصبع 37. سمة النهائية لاستكشاف هو التكافؤ: القدرة على التمييز الإيجابي من الأحداث السلبية. فحوصات هرمونية لا يميز التكافؤ 5، مع مستويات القشرية السكرية التي تظهر لتعكس مستوى الإثارة بدلا من الضغط على وجه التحديد. البحث في مشط نخففature في الدجاج المحلي يتعرض للمؤثرات مكره وإيجابية توحي قد تكون درجة حرارة الجلد يشبه على نحو مماثل لالاستثارة العامة 22،29. ومع ذلك، في البشر، والحالات العاطفية المختلفة تستدعي تغييرات إقليمية معينة في درجة حرارة الجلد، على سبيل المثال ارتفاع درجات الحرارة حول الحجاجي والخد التبريد عندما أذهل 38، ولكنها انخفضت بشكل عام درجة حرارة الجلد عندما يضحك 39. مقارنات بين المناطق المختلفة قد تكشف حتى الآن حالة عاطفية. باستخدام التوصيات الواردة في هذه الورقة، سيكون من الممكن لمعالجة كل هذه الأسئلة، والتحقق من صحة درجة حرارة الجلد كعلامة غير الغازية من الإجهاد.
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by a BBSRC project grant to DMcK, DMcC and RGN (BB/K002775/1) and a PhD studentship [to JP, BB/J013854/1]. We gratefully acknowledge the fantastic advice on technical equipment and field techniques that we received throughout the project from Nozrat Mirzai (Bioelectronics Unit University of Glasgow), Ross McLeod and Matthew Clavey (ThermalVision Research) as well as SCENE for all their logistic support of the field work. We would also like to thank Debbie Kelton at Veracity for generously providing equipment used to power the thermal imaging camera in the field.
Thermal Imaging Camera | FLIR | A65 (f=25mm) | Compact (106 × 40 × 43 mm) & low cost |
Thermal Image Analysis Software | FLIR | ResearchIR v3.4 | Allows high speed thermal video recording and thermal pattern analysis |
Temperature logger | Gemini Data Loggers | Tinytag Talk 2 TK-4023-PK | Monitors from -40 to +125°C using accompanying temperature probe |