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Neuroscience

थर्मल इमेजिंग गैर invasively अनर्गल पक्षियों में तनाव का अध्ययन करने के लिए

Published: November 6, 2015 doi: 10.3791/53184
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1
1Institute of Biodiversity, Animal Health and Comparative Medicine, College of Medical, Veterinary & Life Sciences, University of Glasgow

Summary

तनाव का एक गैर-आक्रामक आकलन के लिए एक की जरूरत है। यह पत्र एक हल्के तीव्र तनाव को जंगली नीले स्तन में आंख क्षेत्र के तापमान में एक महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया का पता लगाने के लिए थर्मल इमेजिंग का उपयोग एक साधारण प्रोटोकॉल का वर्णन है।

Abstract

तनाव, जीव विज्ञान में एक केंद्रीय अवधारणा, चुनौतियों के लिए आपातकालीन प्रतिक्रियाओं का एक सूट का वर्णन है। अन्य प्रतिक्रियाओं के अलावा, तनाव कुंजी अंगों को रक्त का शुद्ध बाढ़ और कोर तापमान में वृद्धि का परिणाम है कि रक्त के प्रवाह में परिवर्तन होता है। यह तनाव प्रेरित अतिताप तनाव का आकलन करने के लिए प्रयोग किया जाता है। हालांकि, कोर तापमान को मापने के आक्रामक है। रक्त का प्रवाह कोर करने के लिए निर्देशित कर दिये है, शरीर की परिधि शांत कर सकते हैं। इस पत्र इन्फ्रारेड Thermography का उपयोग कर परिधीय शरीर का तापमान जंगली नीले स्तन में गैर invasively मापा जाता है, जहां एक प्रोटोकॉल (Cyanistes caeruleus) का वर्णन है। क्षेत्र में हम एक सेट अप एक baited बॉक्स का उपयोग करके कैमरे के सामने एक आदर्श स्थिति के लिए पक्षियों को लाने बनाया। कैमरा (पक्षी कब्जा इसलिए बॉक्स बंद करने और) एक हल्के तनाव लागू करने से पहले अबाधित पक्षी की एक छोटी थर्मल वीडियो रिकॉर्डिंग लेता है, और फंसाया जा रहा करने के लिए पक्षी की प्रतिक्रिया दर्ज की गई है। आंख क्षेत्र के नंगे त्वचा हैछवि में सबसे गरम क्षेत्र। यह (निमिष गति धब्बा,) त्रुटियों का सबसे आम स्रोतों को हटाने का मार्गदर्शन डेटा को छानने के आगे कदम के द्वारा पीछा प्रत्येक छवि फ्रेम से अधिकतम आंख क्षेत्र के तापमान के एक स्वचालित निकासी की अनुमति देता है। इस प्रोटोकॉल हमें गैर invasively तनाव प्रतिक्रिया की गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए अनुमति देता है कि ठीक एक अस्थायी समाधान के साथ आंख क्षेत्र के तापमान में एक बार श्रृंखला प्रदान करता है। इसके अलावा काम उदाहरण आंख क्षेत्र के तापमान प्रतिक्रिया तनाव की ताकत के लिए आनुपातिक है कि क्या जांच करने के लिए, तनाव का आकलन करने के लिए विधि की उपयोगिता का प्रदर्शन करने की जरूरत है। इस बात की पुष्टि की जा सकती है, तो यह पशुओं में तनाव के मूल्यांकन के लिए एक मूल्यवान वैकल्पिक तरीका प्रदान करेगा और पशुओं के कल्याण के शोधकर्ताओं के लिए परिस्थिति, संरक्षण जीव, physiologists के शोधकर्ताओं की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयोगी हो जाएगा।

Introduction

तनाव समस्थिति 1,2 बहाल करने के प्रयास में एक पर्यावरण चुनौती के जवाब में एक जीव की आपातकालीन प्रतिक्रिया का वर्णन है, जीव विज्ञान में एक केंद्रीय अवधारणा है। तनाव, रक्त ग्लूकोज, फैटी एसिड और अमीनो एसिड का स्तर, हृदय गति, श्वसन दर और चयापचय दर सभी वृद्धि हुई है, और रक्त के तहत कोर अंगों से 2 परिधि से हटाकर है। शारीरिक परिवर्तन की यह सामान्य पैटर्न सामाजिक और शारीरिक चुनौतियों में से एक सरणी के लिए जल्दी और adaptively प्रतिक्रिया करने में सक्षम होने के लिए पशु primes। पहचानने और तनाव को समझने के दोनों शुद्ध के दिल में है और अनर्गल पशुओं में तनाव का आकलन करने, पशु अनुसंधान लागू लोगों कि एक चुनौती बनी हुई है।

तनाव का एक व्यापक रूप से इस्तेमाल शारीरिक मार्कर ऐसे कोर्टिसोल और corticosterone 1,2 के रूप में glucocorticoid हार्मोन, घूम के स्तर में वृद्धि हुई है। इस दृष्टिकोण का एक महान शक्ति उनके सांद्रता मैं वृद्धि हुई हैएन अनुपात तनाव मात्रा निर्धारित करने की अनुमति, तीव्रता तनाव के लिए। हालांकि, glucocorticoids 'तनाव' से प्रति हार्मोन, लेकिन ऊर्जा भंडार 2 की mobilisers नहीं हैं। ऐसे glucocorticoid स्तरों ऊर्जा आवश्यकताओं, दिन, उम्र और प्रजनन की स्थिति 3,4 के समय के साथ-साथ जवाब में साथ भी परिवर्तन के रूप में इस तरह के संभोग के अवसर के रूप में 5 जाहिरा तौर पर सकारात्मक स्थितियों के लिए। Glucocorticoid स्तरों है, इसलिए सावधानी से और एक संदर्भ में व्याख्या की जानी चाहिए। भारी तनाव के लिए glucocorticoid प्रतिक्रिया को मापने के भी कुछ सीमाएं हैं। एक तीव्र तनाव शुरू में glucocorticoid स्तर को बढ़ाने के लिए और बाद में एक आधारभूत स्तर 1,2 की ओर लौटने का एक गतिशील प्रतिक्रिया से चलाता है। Glucocorticoid नमूने आम तौर पर मापा जाता glucocorticoid स्तर 6 प्रभावित कर सकते हैं इसलिए अपने आप में एक तनाव है और जो रक्त नमूने के द्वारा, invasively प्राप्त कर रहे हैं। इसके अलावा glucocorticoid स्तरों केवल एक या बहुत कम समय पी में मापा जा सकता हैoints, व्यक्तियों के भीतर गतिशील तनाव की प्रतिक्रिया के समय के माध्यम से परिवर्तन की जांच करने की हमारी क्षमता को सीमित करने, शिखर स्तर और समय या प्रतिक्रिया अवधि में भिन्नता पर कब्जा नहीं कर सकता है। इस तरह, बाल या पंख 8, क्रोनिक तनाव का अध्ययन करने के लिए उपयोगी है, हालांकि, कई दिनों या महीनों के एक लंबे समय के पैमाने पर औसत glucocorticoid स्तर, मापने भारी तनाव के अध्ययन के लिए लागू नहीं कर रहे मल 7 से के रूप में हार्मोन नमूने की गैर इनवेसिव तरीकों, । यहां तक ​​कि सबसे अच्छा स्थापित तरीकों व्यक्तियों के बीच भारी तनाव में भिन्नता पर केवल एक सीमित परिप्रेक्ष्य की पेशकश के रूप में शारीरिक तनाव माप में एक वैकल्पिक पद्धति के लिए एक की जरूरत है।

तनाव की प्रतिक्रिया मनोवैज्ञानिक प्रभाव की एक संख्या शामिल है के रूप में तनाव का संकेत मिलता है कि अन्य उम्मीदवार हैं। दूसरों के अलावा, शरीर कोर परिधि से वाहिकासंकीर्णन चैनलों रक्त सहानुभूतिपूर्वक की मध्यस्थता। विभिन्न पत्र के साथ खून और इसलिए गर्मी के इस एकाग्रता,तनाव प्रेरित thermogenesis की है, कोर 9 चला जाता है। इस तरह, कोर वार्मिंग के रूप में, तनाव प्रेरित अतिताप (SIH) भी दवा अनुसंधान 10 में भारी तनाव की एक मार्कर के रूप में इस्तेमाल किया गया है करार दिया। SIH आम तौर पर एक गंभीर तनाव 10 के 10-15 मिनट के भीतर 0.5-1.5 डिग्री सेल्सियस से मुख्य शरीर के तापमान को उठाती है। 17 - यह एक जानवर को पकड़ने और से निपटने का एक सामान्यतः लागू प्रयोगात्मक तनाव स्तनपायी और पक्षी प्रजातियों 11 की एक सीमा में मुख्य शरीर के तापमान को बढ़ा सकते हैं कि एक अपेक्षाकृत अच्छी तरह से प्रलेखित घटना है। महत्वपूर्ण बात है, SIH इस तरह के हृदय की दर को 18, glucocorticoid स्तरों 19 और व्यवहार 20,21 के रूप में तनाव की स्थापना की अन्य संकेतक के साथ संबद्ध है। और glucocorticoid स्तर की तरह, कोर तापमान रैखिक कुछ प्रजातियों के 22 में स्तर तनाव से संबंधित कर दिया गया है। हालांकि, रक्त नमूने के साथ के रूप में, कोर तापमान की माप प्रविष्टि ओ की आवश्यकता होती है, जो अपने आप में आक्रामक हैइस मामले की जांच 10 से आर आरोपण। आधारभूत कोर तापमान धीरे-धीरे तनाव उत्प्रेरण से निपटने या जांच प्रविष्टि 23 दोहराया जाना चाहिए जब हर बार बढ़ जाती है। पहुँचने डेटा दूर कम से कम बड़े जानवरों 24 के लिए, एक समाधान उपलब्ध करा सकता है कि अनुमति देने के तापमान रिकॉर्डिंग उपकरण में हाल के घटनाक्रम।

SIH उत्पन्न करता है कि एक ही तंत्र के भीतर है, हालांकि, अभी तक तनाव का एक और संभावित मार्कर निहित है: खून चलता है कि परिधीय वाहिकासंकीर्णन, और यह गर्मी के साथ, कोर करने के लिए एक साथ त्वचा 17 ठंडा। कोर तापमान के विपरीत, त्वचा के तापमान अवरक्त thermography (आईआरटी) से, पूरी तरह से गैर invasively मापा जा सकता है। आईआरटी तापमान 25 में एक वस्तु की सतह से उत्सर्जित विकिरण अवरक्त धर्मान्तरित। एक जानवर की सतह आम तौर पर त्वचा के तापमान सीधे प्राप्त किया जा सकता है जिसमें से कुछ नंगे पैच है, यह टी के चारों ओर स्वाभाविक रूप से उजागर त्वचा (जैसे, क्षेत्र के लिए उपयोग की आवश्यकता हैवह आंख) या फर या पंख trimming द्वारा एक नंगे पैच बनाने। त्वचा और जानवर के लिए एक उपयुक्त उजागर क्षेत्र के लिए प्रदान की पहुँच कैमरा के मद्देनजर क्षेत्र में रखा जा सकता है, आईआरटी कैमरों फिल्माया गया है और व्यक्तियों के बीच तुलना करने के लिए संभवत: पूरा तापमान प्रतिक्रिया अनुमति देता है, दूर से निरंतर त्वचा के तापमान माप इकट्ठा करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । यह पहले से ही सतह कि मुर्गियों में दिखाया गया है, वहीं तापमान तनाव 26 तीव्र प्रतिक्रिया करता है, इस अध्ययन की नवीनता यह पिछले अध्ययनों की तुलना में एक बेहतर अस्थायी समाधान में जंगली जानवरों की सतह शरीर के तापमान को मापता है और यह भी पता चलता है कि उम्मीद है और त्वचा के तापमान ड्रॉप कर सकते हैं कि तापमान, आर्द्रता और मौसम चर रहे हैं जहां क्षेत्र में पता लगाया जा। इस पेपर का उद्देश्य थर्मल इमेजिंग का उपयोग कर एक स्वेच्छापूर्ण जानवर की त्वचा के तापमान को मापने के लिए आवश्यक पद्धति का वर्णन करने के लिए है। हम मुक्त रहने वाले नीले स्तन (Cyanistes caeruleus में 1758 लिनिअस एक हल्के भारी तनाव के लिए प्रेरित करने पर कब्जा का उपयोग

अध्ययन दिसंबर 2013 वें से 17 के बीच की अवधि में किया जाता है, किया गया था और 4 वें एक पर्णपाती ओक में जनवरी 2014 (Quercus एसपीपी।) पारिस्थितिकीय के लिए स्कॉटिश सेंटर और प्राकृतिक पर्यावरण (दृश्य) पर जंगल, ग्लासगो विश्वविद्यालय पूर्वी तट पर झील Lomond, पश्चिम मध्य स्कॉटलैंड (56.13 ° N, 4.13 ° डब्ल्यू) की। (1) एक मुक्त लेकर पशु से थर्मल छवियों पर कब्जा करने के लिए है जिसके तहत उपयुक्त परिस्थितियों की स्थापना, (2) applyi: प्रोटोकॉल के तीन मुख्य चरण होते हैंएक थर्मल वीडियो लेने, और (3) तो तीव्र तनाव को जानवर की प्रतिक्रिया को चिह्नित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि थर्मल छवियों से निकालने और डाटा प्रोसेसिंग, जबकि एक गंभीर तनाव एनजी। हमारे मामले में हम एक मुक्त रहने वाले गौरैया, थर्मल छवि पर कब्जा करने के लिए शर्तों अनुकूलित किया गया है, जहां एक खिला बॉक्स (फिल्माने सेट-अप) के लिए नीले तैसा आकर्षित किया है, और फिर पक्षी के अंदर था जब दूर से खिला बॉक्स बंद करके एक पर कब्जा तनाव लागू किया । थर्मल छवि पर कब्जा और डेटा निष्कर्षण के विवरण हम इस्तेमाल उपकरणों के लिए विशिष्ट है, और थर्मल इमेजिंग सिस्टम के बीच भिन्न हो सकते हैं। डाटा प्रोसेसिंग एक खुला स्रोत सॉफ्टवेयर का उपयोग वर्णित है।

Protocol

नैतिकता कथन:

काम पक्षीविज्ञान के लिए ब्रिटिश ट्रस्ट और पक्षी में एक हल्के तनाव जानने कब्जा प्रोटोकॉल द्वारा अनुमोदित मुक्त रहने वाले छोटे पैसेरीन की दिनचर्या फँसाने विधि ब्रिटेन के गृह मंत्रालय के लाइसेंस के तहत बाहर किया गया था शामिल किया गया।

फिल्मांकन के लिए 1. सेट-अप

  1. पक्षियों कैमरा (चित्रा 1) के सामने खुद को स्थिति के लिए प्रोत्साहित किया जाता है, जहां एक फिल्म के सेट अप बनाएँ। पक्षी एक छोर दीवार में एक छेद के माध्यम से सेट-अप में प्रवेश करती है और विपरीत छोर दीवार के लिए भोजन बंद करने के लिए उपयोग किया है।
  2. सेट-अप के लिए पक्षियों को अभ्यस्त करने के लिए, पूर्व रिकॉर्डिंग करने के लिए कई हफ्तों के लिए फीडर पर एक उपयुक्त भोजन (जैसे, मूंगफली गुठली) प्रदान करते हैं। इसके अलावा भोजन के प्रावधान से, सेट-अप अछूता छोड़ दें। इस अवधि के दौरान पक्षियों को भी कैमरे के लिए अभ्यस्त करने के लिए अनुमति देने के लिए फीडर के सामने एक डमी तिपाई जगह है।
  3. रिकॉर्डिंग के दिन, availabi को कमफीडर से सभी शेष भोजन को दूर करने और पक्षियों के भोजन का उपयोग कर सकते हैं जिसके माध्यम से शीर्ष पर केंद्र पर केवल एक छोटा सा छेद के साथ एक पारदर्शी कंटेनर में निहित भोजन के साथ जगह से सेट-अप में मूंगफली गुठली के रूप में lity। स्थिति प्रवेश द्वार छेद करने के लिए अंत विपरीत पर पिंजरे के केंद्र में इस खाद्य कंटेनर।
  4. यह सभी छवियों में प्रकट होता है इसलिए बॉक्स के जाल के कोनों में से एक में प्राकृतिक आवरण की है कि ज्ञात उत्सर्जन के काले इन्सुलेशन टेप का एक छोटा सा वर्ग रखें। 0.1 डिग्री सेल्सियस हर एक सेकंड के एक संकल्प के साथ काले रंग इन्सुलेशन टेप का तापमान रिकॉर्ड एक तापमान लकड़हारा के साथ जुड़ा हुआ एक thermocouple करने के लिए काले इन्सुलेशन टेप संलग्न।
  5. बॉक्स के सभी देखने के कैमरे के क्षेत्र के भीतर फिट बैठता है, और स्पष्ट कंटेनर से खिला पक्षियों फोकस के कैमरे के क्षेत्र में तैनात किया जाएगा ताकि बॉक्स जाल के केंद्र से थर्मल इमेजिंग कैमरा 50 सेमी रखें। कैमरा सेट, एक लैपटॉप के लिए कैमरा कनेक्ट प्रति सेकंड (एक समय टिकट के साथ) 7.5 तख्ते की औसत पर कम से छवियों को रिकार्ड है, और वहाँ बचाया जा करने के लिए लैपटॉप की हार्ड डिस्क के लिए छवियों को भेजने के लिए।
  6. सेट-अप के घूर्णन दरवाजे पर एक मछली पकड़ने की रेखा संलग्न है और प्रयोगकर्ता पक्षियों की दृष्टि से छिपा है, जहां एक की स्थिति के लिए इसे बाहर रोल है, लेकिन सेट-अप अभी भी मनाया जा सकता है - के बारे में 20 मीटर सेट-अप से।

2. एक हल्के भारी तनाव को बर्ड रिस्पांस फिल्माने

  1. एक पक्षी खिला बॉक्स में प्रवेश करती है एक बार, सीए 5 सेकंड के लिए बॉक्स में undisturbed पक्षी छोड़ दें।
  2. पक्षी खिला बॉक्स को बंद करने के लिए बॉक्स में सीए 5 सेकंड खर्च किया था के बाद मछली पकड़ने की रेखा खींच लें। पक्षी पक्षी को चोट के जोखिम को कम करने के लिए बॉक्स से दूर के अंत में अब भी है कि अपना ध्यान रखना।
  3. इसके तत्काल बाद खिला बॉक्स दृष्टिकोण और लगभग 3 मिनट के लिए कैमरे के पीछे अविचल खड़े हो जाओ। फिर बॉक्स से पक्षी पुनः प्राप्त करने और इसे जाने।
थर्मल छवियों से नेत्र क्षेत्र तापमान का "> 3। निष्कर्षण

  1. प्रत्येक फ्रेम से अधिकतम तापमान निकालें। नोट: अधिकतम तापमान लगभग हमेशा periophthalmic अंगूठी (चित्रा 2) के संपर्क में त्वचा से घिरा, आंख के आसपास के क्षेत्र के भीतर से दर्ज किया गया था, और इसके बाद आंख क्षेत्र के तापमान के रूप में जाना जाता है।
    1. थर्मल इमेजिंग विश्लेषण सॉफ्टवेयर सही छवि पर क्लिक करें, छवि अधिकतम के लिए एक नई साजिश 'जोड़ें'। फिर, सही एक सीएसवी फाइल करने के लिए डेटा (आंख क्षेत्र के तापमान और फ्रेम लिया था उस समय) का निर्यात करता है कि भूखंड पर क्लिक करें।
  2. सीएसवी से हटाएँ पक्षी की आंख क्षेत्र दिखाई नहीं था जहां तख्ते से सभी लाइनों फ़ाइल।
  3. पहचान मैन्युअल बताते हैं, आर 27 में समय के खिलाफ अधिकतम तापमान प्लॉट जहां outsid कम मूल्यों के साथ लगातार दो निक्तिटैटिंग झिल्ली आंख के ऊपर खींच लिया था जब रीडिंग (पलक) और अंक के बीच तापमान के spikes> 0.2 डिग्री सेल्सियसऔर उसके बाद 3.1 कदम के दौरान उत्पादन सीएसवी डेटा फ़ाइल से प्रासंगिक लाइनों को हटाने (आंख क्षेत्र दिखाई लेकिन कई फ्रेम के लिए प्रस्ताव के माध्यम से धुंधला था जब यानी,) पक्षी 28 के लिए शरीर के तापमान के ई रेंज।
  4. परिवेश के तापमान को मापने।
    1. एक स्प्रेडशीट में एक कंप्यूटर और निर्यात पर तापमान लकड़हारा से डेटा (समय और लकड़हारा तापमान) को डाउनलोड करें।
    2. थर्मल छवि से परिवेश के तापमान पाने के लिए, थर्मल इमेज विश्लेषण सॉफ्टवेयर तापमान लकड़हारा जांच कवर किया है कि काला इन्सुलेशन टेप पर एक वर्ग आकर्षित है, तो सही वर्ग के औसत तापमान के लिए 'नई साजिश जोड़ें' वर्ग पर क्लिक करें और चुनें।
    3. फिर, सही एक सीएसवी फाइल करने के लिए डेटा (समय और आईआरटी तापमान) निर्यात करने के लिए, कि भूखंड पर क्लिक करें। एक स्प्रेडशीट में समय के लिए तापमान लकड़हारा और थर्मल छवि से मेल खाते के लिए दो परिणामस्वरूप तापमान समय श्रृंखला मिलाएं।
  5. सही आंख क्षेत्र temperatuपरिवेश के तापमान के खिलाफ रहे हैं। समय के लिए मिलान सीएसवी फ़ाइल में 3.4 कदम में बनाया स्प्रेडशीट निर्यात करें। एक ही समय में मापा - प्रत्येक बरकरार रखा आंख क्षेत्र के तापमान को तापमान लकड़हारा और थर्मल इमेजिंग व्युत्पन्न तापमान मूल्यों (आईआरटी अस्थायी लकड़हारा अस्थायी) के बीच के अंतर को जोड़ने।
  6. स्वचालित रूप से डेटा में उच्चतम (और इसलिए सबसे सटीक) अंक निकालने के लिए चोटी खोज एल्गोरिथ्म (पूरक कोड फ़ाइल देखें) का उपयोग कम सटीक कम आंख क्षेत्र तापमान मूल्यों को दूर करने के लिए स्वचालित छानने के बाहर ले।
    नोट: शिखर खोज एल्गोरिथ्म एक उपयोगकर्ता द्वारा निर्धारित चौड़ाई (अवधि) के साथ एक वेक्टर में तापमान डेटा reorganizes, की सिफारिश की अवधि = 3, संख्या दोनों तरफ यानी, कम कर रहे हैं, जहां पंक्तियों में चोटियों केंद्रीय मूल्य निकालने।
  7. कोई शिखर निकाला गया था जब दृश्यों द्वारा छोड़ा अंतराल बंद करने के लिए रेखीय प्रक्षेप का प्रयोग करें, और आंख क्षेत्र दिखाई नहीं देता था। आदेश na.approx का उपयोग करें (चिड़ियाघर पैकेज v1.7-11 आर 27 में) प्रत्येक व्यक्ति के लिए प्रति सेकंड एक भी तापमान मूल्य देने के लिए।
  8. सीवीएस डेटा फ़ाइल में, एक जाल के माध्यम से छवियों को लेने के प्रभाव के लिए सही करने के लिए प्रत्येक आंख क्षेत्र के तापमान से 0.2 के एक मूल्य जोड़ने।
    नोट: टेस्ट से गर्म एक काले शरीर, अपने सक्रिय चरण में 28 ~ 41 डिग्री सेल्सियस के पक्षी शरीर का तापमान मतलब लगभग करने के लिए जब फिल्माने के सेट-अप में प्रयोग किया जाता है, के रूप में, एक ही जाल आकार के साथ जाल खिड़की के माध्यम से दर्ज की गई तापमान उतारी थी कि पता चला नहीं तारों से छिप क्षेत्रों में थर्मल इमेजिंग कैमरा मूल्यों दरम्यानी जाल के बिना प्राप्त की तुलना में 0.2 डिग्री सेल्सियस कम थे (अंतर = -0.2 डिग्री सेल्सियस ± 0.085 एसडी मतलब एन = 30, काला शरीर का तापमान रेंज = 41.6-42.5 डिग्री सेल्सियस)।
    नोट: यह इस अध्ययन में स्थितियों के लिए विशेष सुधार कारक है और साधन बना है, और प्रकार और पशु और कैमरे के बीच जाल की चौड़ाई के साथ अलग-अलग हो जाने की संभावना है, और प्रत्येक स्थिति में सपा के लिए स्थापित किए जाने की जरूरतecific अध्ययन की स्थिति।
  9. अबाधित पक्षी की आधारभूत आंख क्षेत्र के तापमान का गठन होगा जो बॉक्स उच्चतम मूल्य का चयन बंद कर दिया था पहले से दर्ज की अधिकतम आंख क्षेत्र तापमान से। सीवीएस फ़ाइल (आधारभूत) के लिए एक नया स्तंभ के रूप में इस आधारभूत आंख क्षेत्र के तापमान में जोड़े। प्रत्येक सीवीएस डेटा फ़ाइल में एक नया स्तंभ पैदा करने, अधिकतम आंख क्षेत्र के तापमान मूल्य को बरकरार रखा तब से आधारभूत मूल्य घटाना।
    नोट: यह नया मान अब अपने अबाधित आधारभूत तापमान से विचलन के रूप में हल्के भारी तनाव को पक्षी की प्रतिक्रिया व्यक्त करते हैं।
  10. जाल आदेश ggplot (आर 27 में पैकेज ggplot2 v1.0.0) का उपयोग बंद कर दिया गया था के बाद से सभी व्यक्तियों के आधारभूत आंख क्षेत्र के तापमान से अधिकतम आंख क्षेत्र के तापमान में विचलन प्लॉट। विकल्प mean_cl_boot (आर 27 में पैकेज ggplot2 v1.0.0) का उपयोग बूटस्ट्रैप 95% विश्वास अंतराल उत्पन्न करता है। जानकारी के लिए पूरक संहिता फ़ाइल देखें।

Representative Results

9 मुक्त रहने वाले नीले स्तन परिणाम से थर्मल इमेजिंग से प्राप्त की और चिड़िया की आंख-क्षेत्र के तापमान में तनाव की भविष्यवाणी संकेत मुक्त लेकर पशुओं में पता लगाया जा सकता है कि प्रदर्शित किया जा सकता है कि जानकारी है कि वर्णन प्रस्तुत कर रहे हैं। प्रत्येक पक्षी बॉक्स से पहले 5.1 ± 0.9 सेकंड (एन = 9) के एक औसत के लिए फिल्माया गया था 'दरवाजा बंद कर दिया गया था। इस अबाधित चिड़िया की आंख-क्षेत्र के तापमान (आधारभूत तापमान) की गणना जो बाद के सभी उपाय करने के लिए भेजा जा सकता है की अनुमति दी। आ रहा है और एक जाल के भीतर खिला अबाधित नीले स्तन के 20 सेकंड थर्मल वीडियो क्लिप पर किए गए परीक्षणों में (एन = एक हल्के तनाव के आवेदन के लिए इस्तेमाल लोगों से अलग 9 पक्षी), आर के सहसंबंध> 0.7 अधिकतम बीच मौजूद पाए गए आंख क्षेत्र के तापमान पहले 5 सेकंड के दौरान दर्ज की गई है, और अधिकतम पहले 10, 15 और 20 सेकंड (चित्रा 3) में दर्ज की गई। यह अधिकतम VA यह दर्शाता है कि के रूप में व्याख्या की गई थीलुए जाल प्रविष्टि लंबी अवधि के स्तर का प्रतिनिधि था के बाद शुरुआती कुछ ही सेकंड में दर्ज की गई है, और तुरंत बॉक्स बंद होने से ठीक पहले लगभग 5 सेकंड के दौरान मतलब आंख क्षेत्र के तापमान आधारभूत मूल्य के रूप में इस्तेमाल किया गया। इस नमूने में नीले स्तन 38.4 ± 0.5 डिग्री सेल्सियस (± एसई मतलब है) का एक मतलब आधारभूत आंख क्षेत्र के तापमान था और 35.8 से 39.9 डिग्री सेल्सियस तक बताया गया (एन = 9)। पक्षी आधारभूत आंख क्षेत्र के तापमान की गणना अनुमति देने के लिए 5 सेकंड के लिए तंग आ जाने के बाद, बॉक्स दरवाजा प्रयोगकर्ता द्वारा बंद कर दिया गया था। उनके प्रयास किया भागने उड़ानों के सबूत के रूप सभी पक्षियों के बॉक्स को बंद करने को देखा।

जाल के बंद होने पर, आंख क्षेत्र के तापमान में तेजी से गिरावट आई है और ~ 10 सेकंड (चित्रा 4) के बाद आधारभूत तापमान नीचे एक न्यूनतम आंख क्षेत्र के तापमान ~ 1.3 डिग्री सेल्सियस पर पहुंच गया। 4 अधिकतम आँख पर आधारित समग्र वक्र से पता चलता है सभी नौ व्यक्तियों के क्षेत्र तापमान हर दूसरे के लिए औसत। जैसासमय और आंख क्षेत्र तापमान ड्रॉप की भयावहता समग्र वक्र मास्क व्यक्तियों के बीच तापमान प्रतिक्रिया की हद तक सच बदलता रहता है। प्रत्येक व्यक्ति के लिए गणना मतलब तापमान ड्रॉप अलग से 2.0 ± 0.2 डिग्री सेल्सियस और न्यूनतम बिंदु 9.4 ± 2.8 सेकंड (± एसई मतलब है) के बाद तक पहुँच जाता है। तब से, आंख क्षेत्र के तापमान धीरे-धीरे निम्नलिखित 2-3 मिनट से अधिक आधारभूत आंख क्षेत्र के तापमान की ओर लौट आए लेकिन काफी परीक्षण के अंत तक आधारभूत तक पहुँच नहीं था।

चित्र 1
चित्रा 1. फिल्माने के मैदान। क्षेत्र में सेट अप एक खिला बॉक्स का उपयोग कर, एक हल्के तीव्र तनाव लागू किया जा सकता है, जहां कैमरा के मद्देनजर क्षेत्र के लिए पक्षियों को आकर्षित करने के लिए डिजाइन किया गया था। सेट अप एक छेद siz के साथ जस्ती तार जाल के एक पैनल के सामने के साथ 14 सेमी और 16.5 सेमी प्लाईवुड से निर्मित उच्च बॉक्स, द्वारा एक 25 के शामिल1 2.5 सेमी की ई। जाल अवरक्त विकिरण यह संभव सेट-अप के अंदर whilst के पक्षियों फिल्म करने के लिए कर रही है, के माध्यम से पारित करने की अनुमति देता है। तार की जाली कांच के रूप में चुना गया था और ज्यादातर प्लास्टिक अवरक्त विकिरण संचारित नहीं है। 60 मिमी व्यास का एक छेद सेट-अप में प्रवेश पक्षी की अनुमति है और बॉक्स के दाईं अंत में रखा भोजन के लिए पहुँच प्राप्त करने के लिए छोड़ दिया अंत दीवार में काट दिया गया। (काला तीर से चिह्नित) काले इन्सुलेशन टेप के दो वर्गों के बीच sandwiched एक तापमान लकड़हारा जांच एक संदर्भ तापमान रिकॉर्ड करने के लिए सामने पैनल के शीर्ष दाहिने कोने से जुड़ा हुआ है। हल्के तीव्र तनाव बॉक्स बंद करके अंदर पक्षी के लिए लागू किया जाता है। एक पक्षी के अंदर है जब प्रवेश द्वार छेद पर एक घूर्णन दरवाजे से जुड़ी एक मछली पकड़ने की रेखा पर प्रयोगकर्ता अनुमति पुलिंग बॉक्स को बंद करने के लिए। जाल के सामने सेट थर्मल इमेजिंग कैमरा घटनाओं का पूरा दृश्य रिकॉर्ड करता है। एक बड़ा संस्करण ओ देखने के लिए यहां क्लिक करेंयह आंकड़ा च।

चित्र 2
एक ब्लू तैसा चित्रा 2. थर्मल छवि। एक गौरैया के शरीर के बहुमत अच्छी तरह पंख से अछूता (या पैर तराजू से एक हद तक कम करने के लिए), लेकिन आंख के आसपास की त्वचा संपर्क में है और सामान्य परिस्थितियों में सबसे अधिक गर्मी radiates, और मजबूत है कूलर आवरण या पृष्ठभूमि से घिरा हुआ है। यह आंखों के आसपास पीले रंग (उच्चतम तापमान) द्वारा इस थर्मल छवि में दिखाया गया है, नारंगी, लाल, बैंगनी और नीला रंग कूलर और कूलर तापमान दर्शाता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
ओ मापा आधारभूत तापमान का आंकड़ा 3. Repeatabilitiesसमय के देखें विभिन्न अवधियों। के पहले 10, 15 और 20 सेकंड के लिए दर्ज उच्चतम मूल्य की 0.5º के भीतर 'अधिकतम का मतलब' एक क्लिप और के पहले 1-8 सेकंड में दर्ज अधिकतम तापमान के बीच सहसंबंध गुणांक क्लिप (क्रमशः, लाल, नीले और हरे रंग की लाइनों द्वारा प्रतिनिधित्व)। सभी क्लिप (एन = 9) की अवधि में 20 सेकंड थे। एक बड़ा डाटासेट का उपयोग कर प्रारंभिक विश्लेषण के दौरान, 'अधिकतम का अर्थ है' की एक संख्या सिर्फ 1 मूल्य से गणना की गई है, और सब की तुलना में भर रो के लिए एक ही मूल्य दे दी है। ये क्लिप एकमात्र साधन अधिक से अधिक 3 माप से गणना की गई है, जहां उन छोड़ने विश्लेषण से हटा दिया गया है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्रा 4. रिस्पांसफँसाने के लिए आंख क्षेत्र के तापमान की। फँसाने घटना के एक बहुत ही स्पष्ट और स्पष्ट संकेत समय के साथ आंख क्षेत्र के तापमान के परिवर्तन में परिलक्षित होता है। वास्तविक तापमान के अंतर और है कि व्यक्ति की आधारभूत तापमान के रूप में, अपने आधारभूत तापमान, अवशिष्ट आंख क्षेत्र के तापमान में भिन्न है कि व्यक्तियों में तुलना करने के लिए, ऊर्ध्वाधर अक्ष पर साजिश रची है। इस 0 के रूप में सेट जाल से बंद करने और 3 मिनट के बाद जाल से हटा पक्षी के साथ समय के खिलाफ साजिश रची है। लाल रेखा औसत अवशिष्ट तापमान से पता चलता है और भूरे रंग के बैंड 95% विश्वास अंतराल का प्रतिनिधित्व करता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Discussion

इस पेपर का उद्देश्य एक गंभीर तनाव के जवाब में एक मुक्त रहने वाले जानवर की त्वचा के तापमान में परिवर्तन को मापने के लिए आवश्यक पद्धति का वर्णन करने के लिए है। इस अध्ययन के जंगली पक्षियों में एक भारी तनाव की प्रतिक्रिया से जुड़े त्वचा के तापमान में तेजी से बदलाव आईआरटी का उपयोग करते हुए गैर invasively कब्जा किया जा सकता है कि प्रदर्शन किया। यह प्रक्रिया सेट अप एक उच्च पोर्टेबल थर्मल इमेजिंग प्रणाली का उपयोग उचित क्षेत्र के पांच महत्वपूर्ण चरणों (1) के डिजाइन, आधारभूत तापमान (2) के माप, शामिल (3) सेट-अप में पक्षी पर कब्जा करने से जुड़े एक हल्के तनाव के आवेदन (4) पद अस्थायी आंख क्षेत्र के तापमान और निकाले तापमान डेटा (5) अंशांकन के नमूने स्वचालित। यहाँ वर्णित कार्यप्रणाली जंगली नीले स्तन के कब्जा करने के लिए लागू किया गया था। प्रतिनिधि आधारभूत आंख क्षेत्र तापमान के रूप में छोटे रूप में 5 सेकंड में कब्जा किया जा सकता है। क्षेत्र में एक पक्षी रिकॉर्ड करने के लिए आवश्यक अनुमानित समय पर कार्रवाई करने के लिए आवश्यक एक और घंटे के साथ, के बारे में 1 घंटा था3 मिनट थर्मल वीडियो अनुक्रम।

एक जानवर की त्वचा के तापमान पर अच्छा डेटा एकत्रित उच्च गुणवत्ता वाले थर्मल छवियों की आवश्यकता है। थर्मल इमेजिंग कैमरे केवल वे पता लगा कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तरंग दैर्ध्य के संदर्भ में प्रकाश दिखाई कैमरों से मौलिक रूप से अलग है, और फोटोग्राफी में लागू अवधारणाओं है कि इस तरह कई (जैसे, देखने के लिए, क्षेत्र की गहराई के क्षेत्र) भी thermography में लागू होते हैं। जैसा कि आमतौर पर एक जानवर का दौरा जाहिर है, प्राकृतिक (जैसे, घोंसला साइटों) या कृत्रिम (जैसे, भक्षण), थर्मल छवियों इकट्ठा करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जहां कि किसी भी स्थान, वन्यजीव फोटोग्राफर द्वारा अभ्यास किया। बल्कि उनके निवास हमें अग्रिम में कैमरे स्थापित करने के लिए पशु देखने में आता है कि जैसे ही न्यूनतम अशांति के साथ उच्च गुणवत्ता छवि को इकट्ठा करने के लिए अनुमति का लाभ दिया है, हालांकि उन का पालन करने के लिए प्रयास से कैमरे के लिए जानवरों को आकर्षित। हालांकि, इस दृष्टिकोण के साथ, यह के प्रभाव के लिए जांच करने या खाते के लिए महत्वपूर्ण हैतनाव या त्वचा के तापमान पर माप की है कि विशिष्ट संदर्भ। उदाहरण के लिए, यहाँ, पक्षियों एक खिला संदर्भ में मापा गया है, और खाना सक्रिय रूप से सेट-अप में नीले स्तन को लुभाने के लिए इस्तेमाल किया गया था। मुर्गियों पर शोध से पता चलता है कि इस तरह के एक साहचर्य सीखने परीक्षण भी कर सकते हैं कम आंख तापमान 29 में एक खाद्य इनाम की प्रत्याशा और खपत के रूप में तीव्र सकारात्मक अनुभव,। जैसे, इस विशेष सेट अप प्रवेश करने वाले व्यक्तियों के 'आधारभूत स्तर' इनाम के साथ इस अधिनियम के सहयोग से प्रभावित किया जा सकता है। अगर मौजूद है, आधारभूत स्तर से ड्रॉप पहले से ही मनाया बढ़ाने की उम्मीद होगी, हालांकि इस बात की संभावना आगे की जांच पड़ताल वारंट। इसके अलावा, thermogenesis आधारभूत माप के दौरान खपत भोजन के विशिष्ट प्रभाव काफी 3 मिनट फँसाने की अवधि 30 के भीतर तापमान तरक्की की उम्मीद नहीं कर रहे हैं, हालांकि, भोजन के पाचन के साथ होता है।

साथ सभी जानवरों को मापने माना जाता है, इस सीमाइसी संदर्भ में भी इस दृष्टिकोण का एक महान शक्ति है। प्रतिनिधि परिणाम तीव्र तनाव लागू करने से पहले (आधारभूत आंख क्षेत्र के तापमान) व्यक्तियों के बीच आंख-क्षेत्र के तापमान में एक बड़ा अंतर था कि पता चला है। आधारभूत आंख तापमान में भिन्नता (भिन्नता = 3.9% का गुणांक) माप त्रुटि या बीच-व्यक्तिगत मतभेदों के एक सच्चे प्रतिबिंब की वजह से हो सकता है। अवधि आईआरटी कैमरा टेप के तापमान में परिवर्तन नहीं किया जब 5 सेकंड से अधिक काले इन्सुलेशन टेप के तापमान दर्ज किया गया, भिन्नता का मतलब गुणांक 0.26% (रेंज 0.59% से 0.08%) था। माप त्रुटि एक चलती पक्षी में बड़ा होने की संभावना है, हालांकि यह अभी भी आधारभूत आंख क्षेत्र के तापमान में इस बदलाव का सबसे अधिक व्यक्तियों के बीच वास्तव में इंगित करता है। चलती पक्षियों पर अपेक्षाकृत छोटे माप त्रुटि की धारणा आगे (आधारभूत माप के दौरान 20 सेकंड से अधिक आंख क्षेत्र के तापमान के उच्च repeatability के द्वारा समर्थित है

एक पशु के लिए एक अच्छी तरह से स्थापित तीव्र हल्के तनाव के जवाब में हम त्वचा तापमान 17 कम कर देता है कि सहानुभूतिपूर्वक मध्यस्थता वाहिकासंकीर्णन के माध्यम से कोर करने के लिए परिधि से रक्त के प्रवाह के पैटर्न में तेजी से बदलाव की उम्मीद। इस गैर इंसुलेटेड था और एसोसिएट्स है कि शरीर के केवल क्षेत्र के रूप में प्रदान periorbital क्षेत्र में चुना गया थाछोटे रक्त वाहिकाओं, आंख 31 से गर्मी के नुकसान को प्रभावित कर सकते हैं कि जाल ophthalmicum के एक अमीर intermingled नेटवर्क के साथ ciated। थर्मल videoing तकनीक के तेजी से फ्रेम दर के तापमान में बाद में एक वृद्धि के बाद 10 सेकंड में लगभग 2 डिग्री सेल्सियस की आंख क्षेत्र के तापमान में एक बूंद दिखाने में सक्षम था 3 मिनट के भीतर आधारभूत का 0.5 डिग्री सेल्सियस के भीतर। हल्के तनाव के जवाब में परिधीय ठंडा लगभग 1 मिनट के अंतराल 17,26, 32 में पहले से दर्ज किया गया है, तकनीक यहां के तापमान में अधिकतम बूंद बहुत तेजी से हो सकता है कि पता चला है। कम समय संकल्प के साथ इस आशय की भयावहता को याद किया जा सकता है। विभिन्न व्यक्तियों के तनाव की प्रतिक्रिया में मतभेद की तुलना करते हैं तो यह महत्वपूर्ण हो सकता है। पक्षी पक्षी physiologically बनी जोर देकर कहा कि यह दर्शाता बॉक्स के भीतर बनी के रूप में तेजी से 'लड़ने या उड़ान' की प्रतिक्रिया के बाद पक्षी की फिर से वार्मिंग आधारभूत स्तर को वापस नहीं किया। पक्षियों रिहाई थेसीए 3 मिनट की एक मनमाने ढंग से चुना कट ऑफ बिंदु के बाद प्रयोगात्मक सेट अप से घ एक मुक्त रहने वाले जानवर के संयम की अवधि कम करने के लिए। हालांकि, भविष्य में, परीक्षणों logistically यदि संभव हो तो पशु की आंख-क्षेत्र के तापमान, आधारभूत स्तर पर वापस आ गया है जब तक पूरा तापमान प्रतिक्रिया रिकॉर्ड करने के लिए लंबे समय तक होना पड़ सकता है।

पहले और तनाव अब लागू किया गया था के बाद एकत्र छवियों की एक श्रृंखला से जुड़े इस नए प्रोटोकॉल विस्तृत भारी तनाव की प्रतिक्रिया के गतिशील का अध्ययन, और अलग-अलग जानवरों के बीच कई समय अंक की तुलना की अनुमति देता है। विभिन्न मौसमों या पर्यावरण की स्थिति से अधिक व्यक्तियों के भीतर इस परीक्षण दोहरा आधारभूत या बाद भारी तनाव त्वचा के तापमान पर पर्यावरण के प्रभाव के रूप में अच्छी तरह से पुराने तनाव के आकलन में एक संभव अवसर के रूप में, सुलझना करने के लिए अनुमति दे सकता है। ।

एक पक्षी की त्वचा के तापमान चयापचय गर्मी उत्पादन और पर न केवल निर्भर हैरक्त का प्रवाह लेकिन यह भी सौर विकिरण, हवा की गति और 25 गीला से गर्मी मुद्रा पर। इस सटीक thermographic रिकॉर्डिंग से गीला और हवा की स्थिति अलग करता है। एक थर्मल इमेजिंग कैमरे से रिकॉर्ड आंख क्षेत्र के तापमान में समय पर या तो (नकारात्मक त्रुटि) या overestimated (सकारात्मक त्रुटि) को कम करके आंका जा सकता है। काफी सकारात्मक त्रुटि को ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होगी, लेकिन यह सूर्य से परिरक्षित किया जा रहा खिला बॉक्स में पक्षी से परहेज किया गया था। पक्षी blinked जब सकारात्मक त्रुटि के एक अन्य स्रोत भी शामिल थे। यह पलक, शरीर कोर के करीब एक तापमान पर आंतरिक रूप से संग्रहीत यह नेत्रगोलक को शामिल किया गया, जब एक अनियमित उच्च तापमान पढ़ने देता है के रूप में कभी कभी पक्षी संक्षेप आंख क्षेत्र पर अपनी निक्तिटैटिंग झिल्ली खींचती है और। यह एक बहुत ही चिह्नित हस्ताक्षर पत्ते के रूप में यह, हालांकि, आसानी से पता लगाया जाता है और प्रभावित फ्रेम हटाया जा सकता है। हमारे रिकॉर्ड में एक नकारात्मक त्रुटि के लिए मुख्य कारण गति धब्बा था। भी तेजी से किसी भी आंदोलन शार कब्जा होने कीकैमरे के फ्रेम दर से प्लाई आंख क्षेत्र के तापमान का एक मूल्यवान समझना, जिसके परिणामस्वरूप आसपास के शांत क्षेत्र (गति कलंक) के साथ कि छवि के छोटे गर्म आंख क्षेत्र से कब्जा कर लिया डेटा घालमेल कर दिया है। इस तरह सकारात्मक त्रुटियों को दूर करने के बाद यह सबसे सटीक माप और चोटियों समारोह कमांड के प्रयोग से एक स्वचालित छानने अधिकतम आंख क्षेत्र के तापमान के कम होने की संभावना कम मूल्यों को हटा आंख क्षेत्र से मापा अधिकतम तापमान में आता है।

अवरक्त विकिरण जल वाष्प द्वारा अवशोषित कर लेता है के रूप में इसके अलावा, तापमान वातावरण के सापेक्ष आर्द्रता से प्रभावित हो जाएगा दर्ज की सतह। इस विश्लेषणात्मक थर्मल छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर में आपत्ति करने के लिए हवा का तापमान, सापेक्षिक आर्द्रता और दूरी दर्ज करके के लिए जिम्मेदार हो सकता है। हालांकि, एक अधिक सटीक और कुशल दृष्टिकोण (यहां किए गए के रूप में) को देखने के क्षेत्र के भीतर जाना जाता तापमान और उत्सर्जन के एक संदर्भ के शरीर में शामिल करने के लिए है। हमारे मामले में यह थाप्राकृतिक आवरण 33 की है कि लगभग बराबर है, जो 0.97 की एक उत्सर्जन के साथ काले रंग इन्सुलेशन टेप का एक वर्ग। इस इन्सुलेशन टेप के लिए मापा वास्तविक और थर्मल इमेजिंग व्युत्पन्न तापमान मूल्यों के बीच के अंतर का उपयोग करके आंख क्षेत्र के तापमान औजार की अनुमति देता है। काले की सतह के तापमान तो माप अवधि के दौरान लगातार छवियों जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

थर्मल कैमरे में विकास में तकनीकी विकास के लिए धन्यवाद वे अब समय की विस्तारित अवधि में प्रति सेकंड कई फ्रेम एकत्र करने में सक्षम छोटे, हल्के कैमरों के रूप में तैनात किया जा सकता है। थर्मल इमेजिंग एवियन अनुसंधान 25 में एक व्यापक रूप से इस्तेमाल तकनीक है, आकार और थर्मल इमेजिंग सिस्टम की कीमत जंगली में इसके उपयोग को प्रतिबंधित कर दिया है। इस अध्ययन में प्रणाली, उच्च पोर्टेबल था लगभग लागत। £ 6,000 और करने में सक्षम प्रदान की उच्च संकल्प थर्मल वीडियो गैर invasively सटीक ते कब्जापक्षियों से निपटने की जरूरत के बिना मुक्त रहने वाले जानवरों से mperature डेटा। प्रति सेकंड कई फ्रेम में रिकॉर्डिंग परिधीय तापमान के उच्च संकल्प समय श्रृंखला की माप की अनुमति देता है और इस तरह से गंभीर तनाव की प्रतिक्रिया के गतिशील पता लगाने के लिए संभावना प्रदान करता है। यह समय की अवधि के भीतर ले जाया जा सकता है कि नमूनों की संख्या से विवश है कि पारंपरिक glucocorticoid नमूने के साथ प्राप्त करने के लिए मुश्किल है। यहाँ हम एक गंभीर तनाव (कब्जा) के लिए आंख क्षेत्र के तापमान प्रतिक्रिया प्रदर्शित करने के लिए पर्याप्त था जो 1 सेकंड के अंतराल के साथ आंख क्षेत्र के तापमान में एक बार श्रृंखला निकाली है, लेकिन उच्च अस्थायी समाधान भी संभव होगा। छवियों की एक बड़ी संख्या के संचय, तथापि, छवियों से जानकारी की निकासी में स्वचालन के कुछ स्तर की आवश्यकता है। प्रोटोकॉल प्रत्येक छवि से अधिकतम तापमान निकालने के लिए एक सरल अर्द्ध स्वचालित प्रक्रिया का वर्णन करता है। हम हित के क्षेत्र के रूप में ऐसा करने में सक्षम थे, आंख Regioएन, हमेशा की छवि में सबसे गरम स्थान था। हित के क्षेत्रों में अधिक जटिल हैं और (जैसे, 34) कस्टम डिजाइन पैटर्न मान्यता सॉफ्टवेयर की आवश्यकता हो सकती है, तो विश्लेषण और अधिक समस्याग्रस्त हो सकता है। इस अध्ययन में कुछ मैनुअल छानने आंख क्षेत्र तापमान अधिक या कम अनुमान लेकिन ये आसानी से पता लगाया गया था, जहां स्थितियों के लिए आवश्यक था, लेकिन निश्चित रूप से आगे स्वचालन वांछनीय है। थर्मल इमेजिंग द्वारा तनाव प्रेरित परिधीय ठंडा करने की माप तनाव के अन्य शारीरिक उपायों और इस तकनीक के गैर इनवेसिव पहलू के लिए एक मूल्यवान इसके अतिरिक्त बंदी और जंगली जानवरों को शामिल आगे की पढ़ाई के लिए बेहद फायदेमंद है प्रदान करता है।

पूरा तनाव की प्रतिक्रिया पर कब्जा, अवरक्त thermography स्पष्ट रूप से तनाव के आकलन के लिए एक उपकरण के रूप में काफी क्षमता है। हालांकि स्थापित हार्मोनल और कोर तापमान assays के लिए एक गैर-आक्रामक विकल्प बनने के लिए, यह है कि इन उपायों के बीच पार से मान्य करने के लिए आवश्यक हो जाएगा औरत्वचा के तापमान तनाव तीव्रता, यानी के साथ एक ही समानता से पता चलता है, तो यह निर्धारित, त्वचा के तापमान प्रतिक्रिया की हद तक तनाव की ताकत को प्रतिबिंबित कर सकते हैं। भविष्य के अनुसंधान भी त्वचा के तापमान पुराने तनाव को दर्शाता है कि क्या पता होना चाहिए। SIH रहे एक तीव्र तनाव के जवाब में मुख्य शरीर के तापमान 35,36 में पुरानी ऊंचाई उत्पन्न कर सकते हैं शारीरिक या मानसिक तीव्र तनाव को क्षणिक, आवर्तक जोखिम होने की उम्मीद है। चल रहे वाहिकासंकीर्णन इस कोर पदोन्नति के लिए योगदान चाहे वह स्पष्ट रूप से परीक्षण नहीं किया गया है। हालांकि, पुराने तनाव संबंधी बीमारी से पीड़ित मनुष्यों पर correlative अध्ययनों से कम उंगली तापमान 37 दिखाते हैं। नकारात्मक घटनाओं से सकारात्मक भेद करने की क्षमता: पता लगाने के लिए एक अंतिम विशेषता संयोजक है। हार्मोनल assays के विशेष रूप से उत्तेजना का स्तर बजाय तनाव को प्रतिबिंबित करने के लिए प्रदर्शित होने glucocorticoid के स्तर के साथ, संयोजक 5 भेद नहीं कर सकते। कंघी गुस्से पर अनुसंधानप्रतिकूल और सकारात्मक उत्तेजनाओं से अवगत कराया घरेलू मुर्गियों में ature त्वचा तापमान सामान्य कामोत्तेजना 22,29 के लिए इसी तरह के सदृश हो सकता है सुझाव देते हैं। 38 चौंका दिया, लेकिन 39 हँस जब कुल मिलाकर त्वचा के तापमान में कमी आई है लेकिन, जब मानव में, विभिन्न भावनात्मक राज्यों उदाहरण periorbital वार्मिंग और गाल ठंडा करने के लिए त्वचा के तापमान में क्षेत्रीय स्तर पर विशिष्ट परिवर्तन, प्रकाश में लाना। विभिन्न क्षेत्रों के बीच तुलना में अभी तक भावनात्मक स्थिति प्रकट हो सकता है। इस पत्र में बाहर रखी सिफारिशों का उपयोग करना, यह है कि इन सभी सवालों का पता, और तनाव का एक गैर-आक्रामक मार्कर के रूप में त्वचा के तापमान को मान्य करने के लिए संभव हो जाएगा।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Thermal Imaging Camera FLIR A65 (f=25 mm) Compact (106 x 40 x 43 mm) and 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

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References

  1. Romero, L. M., Dickens, M. J., Cyr, N. E. The reactive scope model - A new model integrating homeostasis, allostasis, and stress. Hormones and Behavior. 55, 375-389 (2009).
  2. McEwen, B. S., Wingfield, J. C. The concept of allostasis in biology and biomedicine. Hormones and Behavior. 43, 2-15 (2003).
  3. Rensel, M. A., Schoech, S. J. Repeatability of baseline and stress-induced corticosterone levels across early life stages in the Florida scrub-jay (Aphelocoma coerulescens). Hormones and Behavior. 59, 497-502 (2011).
  4. Wingfield, J. C. Comparative endocrinology, environment and global change. General and Comparative Endocrinology. 157, 207-216 (2008).
  5. Buwalda, B., Scholte, J., de Boer, S. F., Coppens, C. M., Koolhaas, J. M. The acute glucocorticoid stress response does not differentiate between rewarding and aversive social stimuli in rats. Hormones and Behavior. 61, 218-226 (2012).
  6. Romero, L. M., Reed, J. M. Collecting baseline corticosterone samples in the field: Is under 3 min good enough. Comparative Biochemistry and Physiology - A Molecular and Integrative Physiology. 140, 73-79 (2005).
  7. Harper, J. M., Austad, S. N. Fecal glucocorticoids: a noninvasive method of measuring adrenal activity in wild and captive rodents. Physiological and Biochemical Zoology. 73, 12-22 (2000).
  8. Bortolotti, G. R., Marchant, T. A., Blas, J., German, T. Corticosterone in feathers is a long-term, integrated measure of avian stress physiology. Functional Ecology. 22, 494-500 (2008).
  9. Oka, T., Oka, K., Hori, T. Mechanisms and mediators of psychological stress-induced rise in core temperature. Psychosomatic Medicine. 63, 476-486 (2001).
  10. Bouwknecht, A. J., Olivier, B., Paylor, R. E. The stress-induced hyperthermia paradigm as a physiological animal model for anxiety: a review of pharmacological and genetic studies in the mouse. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 31, 41-59 (2007).
  11. Moe, R. O., Bakken, M. Effects of Handling and Physical Restraint on Rectal Temperature, Cortisol, Glucose and Leucocyte Counts in the Silver Fox (Vulpes vulpes). Acta Veterinaria Scandinavica. 38, 29-39 (1997).
  12. Cabanac, M., Aizawa, S. Fever and tachycardia in a bird (Gallus domesticus) after simple handling. Physiology, and Behavior. 69, 541-545 (2000).
  13. Cabanac, A. J., Guillemette, M. Temperature and heart rate as stress indicators of handled common eider. Physiology, and Behavior. 74, 475-479 (2001).
  14. Carere, C., van Oers, K. Shy and bold great tits (Parus major): body temperature and breath rate in response to handling stress. Physiology, and Behavior. 82, 905-912 (2004).
  15. Gray, D. A., Maloney, S. K., Kamerman, P. R. Restraint increases afebrile body temperature but attenuates fever in Pekin ducks (Anas platyrhynchos). American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 294, R1666-R1671 (2008).
  16. Meyer, L. C. R., Fick, L., Matthee, A., Mitchell, D., Fuller, A. Hyperthermia in captured Impala (Aepyceros melampus.): A fright not flight response. J. Wildl. Dis. 44, 404-416 (2008).
  17. Busnardo, C., Tavares, R. F., Resstel, L. B. M., Elias, L. L. K., Correa, F. M. Paraventricular nucleus modulates autonomic and neuroendocrine responses to acute restraint stress in rats. Autonomic Neuroscience: Basic, and Cinical. 158, 51-57 (2010).
  18. Kramer, K., et al. Effect of conditioning on the increase of heart rate and body temperature provoked by handling in the mouse. ATLA Alternatives to Laboratory Animals. 32, 177-181 (2004).
  19. Lowe, T. E., Cook, C. J., Ingram, J. R., Harris, P. J. Changes in ear-pinna temperature as a useful measure of stress in sheep (Ovis aries). Animal Welfare. 14, 35-42 (2005).
  20. Ahola, L., Harri, M., Kasanen, S., Mononen, J., Pyykönen, T. Effect of family housing of farmed silver foxes ( Vulpes vulpes ) in outdoor enclosures on some behavioural and physiological parameters. Canadian Journal of Animal Science. 80, 427-434 (2000).
  21. Harri, M., Mononen, J., Ahola, L., Plyusnina, I., Rekilä, T. Behavioural and physiological differences between silver foxes selected and not selected for domestic behaviour. Animal Welfare. 12, 305-314 (2003).
  22. Van Bogaert, M. J. V., Groenink, L., Oosting, R. S., Westphal, K. G. C., Van Der Gugten, J., Olivier, B. Mouse strain differences in autonomic responses to stress. Genes, Brain and Behavior. 5, 139-149 (2006).
  23. Van Der Heyden, J. A. M., Zethof, T. J. J., Olivier, B. Stress-induced hyperthermia in singly housed mice. Physiology and Behavior. 62, 463-470 (1997).
  24. Singer, C., Ruf, T., Schober, F., Fluch, G., Paumann, T., Arnold, W. A versatile telemetry system for continuous measurement of heart rate, body temperature and locomotor activity in freeranging ruminants. Methods in Ecology and Evolution. 1, 75-85 (2010).
  25. McCafferty, D. J. Applications of thermal imaging in avian science. Ibis. 155, 4-15 (2013).
  26. Edgar, J. L., Nicol, C. J., Pugh, C. A., Paul, E. S. Surface temperature changes in response to handling in domestic chickens. Physiology, and Behavior. 119, 195-200 (2013).
  27. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. , Vienna, Austria. At http://www.r-project.org/ (2014).
  28. Prinzinger, R., Pressmar, A., Schleucher, E. Body temperature in birds. Comparative Biochemistry and Physiology. 99, 499-506 (1991).
  29. Moe, R. O., Stubsjøen, S. M., Bohlin, J., Flø, A., Bakken, M. Peripheral temperature drop in response to anticipation and consumption of a signaled palatable reward in laying hens (Gallus domesticus). Physiology, and Behavior. 106, 527-533 (2012).
  30. Secor, S. M. Specific dynamic action: a review of the postprandial metabolic response. Journal of Comparative Physiology B. 179, 1-56 (2009).
  31. Midtgård, U. Scaling of the brain and the eye cooling system in birds: A morphometric analysis of the ophthalmicum. Journal of Experimental Zoology. 225, 197-207 (1983).
  32. Edgar, J. L., Lowe, J. C., Paul, E. S., Nicol, C. J. Avian maternal response to chick distress. Proceedings. Biological Sciences / The Royal Society. 278, 3129-3134 (2011).
  33. Hammel, H. T. Infrared emissivity of some Arctic fauna. Journal of Mammalogy. 37, 375-378 (1956).
  34. Khaliq, I., Hof, C., Prinzinger, R., Böhning-Gaese, K., Pfenninger, M. Global variation in thermal tolerances and vulnerability of endotherms to climate change. Proceedings. Biological Sciences / The Royal Society. 281, 20141097 (2014).
  35. Kant, G. J., Ra Bauman,, Pastel, R. H., Myatt, C. A., Closser-Gomez, E., D’Angelo, C. P. Effects of controllable vs. uncontrollable stress on circadian temperature rhythms. Physiology, and Behavior. 49, 625-630 (1991).
  36. Endo, Y., Shiraki, K. Behavior and body temperature in rats following chronic foot shock or psychological stress exposure. Physiology and Behavior. 71, 263-268 (2000).
  37. Lin, H. P., Lin, H. Y., Lin, W. L., Huang, A. C. W. Effects of stress, depression, and their interaction on heart rate, skin conductance, finger temperature, and respiratory rate: Sympathetic-parasympathetic hypothesis of stress and depression. Journal of Clinical Psychology. 67, 1080-1091 (2011).
  38. Pavlidis, I., Eberhardt, N. L., Levine, J. A. Seeing through the face of deception. Nature. 415, 35 (2002).
  39. Nakanishi, R., Imai-Matsumura, K. Facial skin temperature decreases in infants with joyful expression. Infant Behavior and Development. 31, 137-144 (2008).

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तंत्रिका विज्ञान अंक 105 भारी तनाव नीले तैसा कब्जा तनाव प्रेरित अतिताप शरीर का तापमान तनाव आकलन
थर्मल इमेजिंग गैर invasively अनर्गल पक्षियों में तनाव का अध्ययन करने के लिए
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Jerem, P., Herborn, K., McCafferty,… More

Jerem, P., Herborn, K., McCafferty, D., McKeegan, D., Nager, R. Thermal Imaging to Study Stress Non-invasively in Unrestrained Birds. J. Vis. Exp. (105), e53184, doi:10.3791/53184 (2015).

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