Es besteht ein Bedarf für eine nicht-invasive Beurteilung von Stress. Dieser Beitrag beschreibt ein einfaches Protokoll mit Wärmebild, um eine signifikante Reaktion in der Augenregion Temperatur in wilden Blaumeisen in eine milde akute Stressoren erkennen.
Stress, ein zentraler Begriff in der Biologie, beschreibt eine Reihe von Notfall-Reaktionen auf Herausforderungen. Unter anderen Antworten führt Stress zu einer Änderung des Blutflusses, die in einem Netz Zustrom von Blut Schlüsselorganen und einer Erhöhung der Kerntemperatur führt. Diese Stress-induzierten Hyperthermie wird verwendet, um Stress zu bewerten. , Kerntemperaturmessung ist jedoch invasiv. Als Blutfluss an den Kern weitergeleitet werden, kann der Umfang des Körpers abzukühlen. Dieser Beitrag beschreibt ein Protokoll, in dem peripheren Körpertemperatur ist nicht-invasiv in wilden Blaumeisen gemessen (Cyanistes caeruleus) mit Infrarot-Thermografie. Im Bereich entwickelten wir ein Set-up bringt die Vögel, um einer idealen Position, vor der Kamera, indem Sie einen Köder Box erstellt. Die Kamera nimmt eine kurze thermische Videoaufzeichnung des ungestörten Vogel vor dem Auftragen einer milden Stressoren (Schließen der Box und somit die Erfassung der Vogel), und die Reaktion des Vogels zu eingeklemmt wird aufgezeichnet. Die nackte Haut der Augenregion ist diewärmsten Bereich des Bildes. Dies erlaubt eine automatisierte Extraktion des maximalen Blickbereich Temperatur von jedem Bildrahmen, gefolgt von weiteren Schritten der manuellen Datenfilterung Entfernen der häufigsten Fehlerquellen (Motion Blur, blinkt). Dieses Protokoll stellt eine Zeitreihe der Augenregion Temperatur mit feiner zeitlicher Auflösung, die uns, die Dynamik der Stressantwort nicht-invasiv zu untersuchen ermöglicht. Weitere Arbeiten notwendig, um die Nützlichkeit des Verfahrens zu demonstrieren, um Stress zu bewerten, zum Beispiel zu prüfen, ob die Augenumgebung Temperaturgang ist proportional zu der Stärke der Stressor. Wenn dies bestätigt werden kann, wird es eine wertvolle Alternative Methode zur Stressmessung beim Tiere bieten und zu einer breiten Palette von Forschern aus Ökologen, Erhaltung Biologen, Physiologen, den Tierschutz Forscher nützlich sein.
Stress ist ein zentraler Begriff in der Biologie, der Beschreibung der Notfall eines Organismus als Reaktion auf eine umweltpolitische Herausforderung versuchen, die Wiederherstellung der Homöostase 1,2. Unter Stress, Blutzucker, Fettsäuren und Aminosäuren Niveaus, Herzfrequenz, Atemfrequenz und Stoffwechsel aller Anstieg, und Blut von der Peripherie zu den Kernorganen 2 umgeleitet wird. Diese generische Muster von physiologischen Veränderungen Primzahlen das Tier in der Lage, schnell und adaptiv zu reagieren auf ein Array von sozialen und physiologischen Herausforderungen. Während Erkennen und Verstehen von Stress ist das Herzstück der beiden reinen und angewandten Forschung an Tieren, die Beurteilung Stress in ungebremst Tieren bleibt eine Herausforderung.
Eine weit verbreitete physiologische Marker der Beanspruchung eine Erhöhung der Spiegel von zirkulierendem Glucocorticoid Hormone wie Cortisol und Corticosteron 1,2. Eine große Stärke dieses Ansatzes ist, dass ihre Konzentrationen steigen in proportional zur Intensität Stressor, wodurch Stress zu quantifizieren. Allerdings sind Glukokortikoide nicht "Stress" Hormone per se, aber Mobilisa der Energiespeicher 2. Als solche Glucocorticoidspiegel ändern sich auch mit der Energiebedarf, der Tageszeit, dem Alter und Reproduktionsstatus 3,4 sowie in Reaktion auf scheinbar gute Situationen, wie Gegen Gelegenheit 5. Glucocorticoidspiegel muss deshalb vorsichtig und in einen Kontext interpretiert werden. Messung der Glukokortikoid Reaktion auf akuten Stress hat auch einige Einschränkungen. Eine akute Stressfaktor löst eine Dynamik des Glucocorticoid-Ebenen zunächst zunehmende und anschließend die Rückkehr zu einem Basisniveau 1,2. Glucocorticoid-Proben werden in der Regel invasiv erhalten, durch Blutabnahme, die ein Stressfaktor in sich und kann daher die gemessenen Glucocorticoidspiegel 6 beeinflussen. Überdies Glucocorticoidspiegel kann nur an einem oder wenigen Zeit p gemessen werdenunkte, die nicht erfassen kann Veränderung der Spitzenpegel und Timing oder Ansprechdauer, die Begrenzung unserer Fähigkeit, Veränderungen durch die Zeit des dynamischen Stress-Reaktion innerhalb von Individuen zu untersuchen. Nicht-invasive Methoden der Hormon Probenahme, beispielsweise von Fäkalien 7, Haare oder Federn 8, messen die mittlere Glucocorticoidspiegel über eine längere Zeitskala von Tagen oder Monaten, auch nützlich, um chronische Stressoren studieren, sind nicht anwendbar auf die Untersuchung von akuter Stress . Da auch die besten etablierten Methoden bieten nur eine eingeschränkte Perspektive auf Variation in akuten Stress bei Personen gibt es einen Bedarf für eine alternative Methode in physiologischen Stress-Messungen.
Wie der Stress-Reaktion beinhaltet eine Reihe von physiologischen Wirkungen gibt es andere Kandidaten, die Stress hinweisen könnte. Unter anderem sympathisch vermittelte Vasokonstriktion Kanälen Blut aus der Peripherie zum Körperkern. Diese Konzentration von Blut und damit Wärme, zusammen mit verschiedenen Forms von Stress-induzierten Thermogenese, wärmt den Kern 9. Als solches Kernerwärmung bezeichnet spannungsinduzierte Hyperthermie (SIH) wurde ebenfalls als Marker der akuten Stress in der Arzneimittelforschung 10 verwendet. SIH wirft in der Regel Körperkerntemperatur um 0,5 bis 1,5 ° C innerhalb von 10-15 Minuten zu einer akuten Stressfaktor 10. Es ist ein relativ gut dokumentiert Phänomen, dass ein häufig angewandten experimentellen Stressoren zu fangen und Handhabung eines Tieres kann die Körperkerntemperatur in einem Bereich von Säugetier- und Vogelarten 11 zu erhöhen – 17. Wichtig ist, korreliert SIH mit anderen etablierten Indikatoren von Stress, wie Herzfrequenz 18, Glukokortikoid-Ebenen 19 und das Verhalten 20,21. Und wie Glukokortikoid-Ebenen, Kerntemperatur linear, die auf Ebene bei einigen Arten 22 betonen. Wie bei der Blutentnahme, ist jedoch die Messung der Kerntemperatur invasive an sich, das Einführen o bedürftigenr Implantation einer Sonde 10. Baseline-Kerntemperatur allmählich jedes Mal, wenn die verspannungsinduzierenden Handhabung oder Einführen der Sonde muss wiederholt werden 23. Jüngste Entwicklungen in der Temperaturaufnahmegeräte, mit denen Zugriff auf Daten kann aus der Ferne eine Lösung zumindest für große Tiere 24 bereitzustellen.
Innerhalb des gleichen Mechanismus, SIH erzeugt, liegt jedoch noch eine weitere potentielle Marker für Stress: die periphere Vasokonstriktion, die Blut bewegt, und damit zu erwärmen, um den Kern kühlt gleichzeitig die Haut 17. Anders als die Kerntemperatur, die Hauttemperatur vollständig nicht-invasiv, durch Infrarotthermographie (IRT) gemessen werden. IRT wandelt die Infrarotstrahlung von der Oberfläche eines Objekts in Temperatur 25 emittiert. Als Oberfläche eines Tieres hat typischerweise einige kahle Stellen, von denen die Hauttemperatur kann direkt abgeleitet werden, den Zugriff auf natürliche Weise ausgesetzt Haut (zB Bereich um t erforderter Auge) oder die Schaffung eines nackten Patch durch Trimmen Fell oder Federn. Vorgesehen Zugang zu einem geeigneten belichteten Fläche und der Haut des Tieres in das Sichtfeld der Kamera gehalten werden kann IRT-Kameras verwendet werden, um kontinuierliche Hauttemperaturmessungen im Remote-entdeckt, wodurch die vollständige Temperaturantwort werden gefilmt und Vergleich zwischen Individuen werden . Während es bereits in Hühnern, die Oberfläche wurde gezeigt Temperatur reagiert auf Stress 26 akut, ist die Neuheit dieser Studie, dass es misst Oberflächenkörpertemperatur von Wildtieren in einem feineren zeitlichen Auflösung als bisherige Studien und zeigt auch, dass die erwartete Hauttemperaturabfall in dem Bereich, in dem Temperatur, Feuchtigkeit und Wetter variabel erfaßt werden. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die notwendige Methodik zu beschreiben, um die Hauttemperatur eines zwanglosen Tier mit Wärmebild messen. Wir verwenden Capture, eine milde akute Belastungs in frei lebenden Blaumeisen (Cyanistes caeruleus zu induzieren, Linnaeus 1758 </em>), und beschreiben, wie die geeignete Bildmaterial zu erfassen, die Bilder analysieren und verarbeiten die Daten, um Temperatur-Wirkungs-Kurven gegen die Zeit, die eine signifikante Abkühlung der Vogelhauttemperatur als Reaktion auf die milden Stressoren demonstrieren zu produzieren. Dies kann eine wertvolle Alternative Methode, um Stress im wilden und in Gefangenschaft Tier nützlich, um eine breite Palette von Forschern aus Ökologen, Erhaltung Biologen und Physiologen zu den Tierschutz Forscher bewerten.
Die Studie wurde in der Zeit zwischen dem 17. Dezember 2013 durchgeführt wird, und 4. Januar 2014 in einem Laubeiche (Quercus spp.) Wald am Scottish Centre for Ecology und der natürlichen Umwelt (SCENE), University of Glasgow am Ostufer von Loch Lomond, mittleren Westen von Schottland (56.13 ° N, 4.13 ° W). Das Protokoll umfasst drei Hauptschritte: (1) Einrichten geeigneten Bedingungen, unter denen der Wärmebilder von einem freilaufenden Tier zu erfassen, (2) applying einen spitzen Stressor und dabei einen Wärme Video-, und (3) Extrahieren und Verarbeiten von Daten von der Wärmebilder, die dann verwendet werden, um die Reaktion des Tieres auf die akute Stress charakterisieren. In unserem Fall zogen wir einen frei lebenden Sperlings, die Blaumeise auf einem Futterkasten (Dreharbeiten Set-up), wo die Bedingungen für die Wärmebildaufnahme optimiert wurden, und dann legten ein Capture-Stress durch fern Schließen des Futterkasten, wenn der Vogel war in . Die Beschreibung des thermischen Bildaufnahme und Datenextraktion ist spezifisch für die Ausrüstung, die wir verwendet, und kann zwischen Wärmebildsysteme variieren. Die Datenverarbeitung erfolgt mit Hilfe eines Open-Source-Software beschrieben.
Das Ziel dieser Arbeit ist, die erforderlich Methodik auf Veränderungen der Hauttemperatur eines frei lebenden Tier als Reaktion auf eine akute Stress Messung beschreiben. Diese Studie zeigte, dass die raschen Veränderungen der Hauttemperatur mit einer akuten Stress-Reaktion bei Wildvögeln verbunden sind, können nicht-invasiv mit IRT erfasst werden. Dieses Verfahren involviert fünf wichtigsten Stationen (1) Gestaltung geeigneter Ort mit einem sehr mobilen Wärmebildsystemaufbau, (2) Messung der Grundlinientemperatur, (3) Anwendung einer milden Stressoren mit der Erfassung der Vogel in der Set-up, (4) post hoc automatisierte Probenahme von Augenregion Temperatur und (5) die Kalibrierung der Temperaturdaten extrahiert. Die hier beschriebene Methodik wurde auf den Fang von wilden Blaumeisen angewendet. Repräsentative Baseline Augenregion Temperaturen könnte in weniger als 5 Sekunden erfasst werden. Die geschätzte Zeit erforderlich ist, um einen Vogel auf dem Gebiet Rekord wurde etwa 1 Stunde, mit einer weiteren Stunde erforderlich, um den Prozess3 min thermische Videosequenz.
Sammeln gute Daten über die Hauttemperatur eines Tieres erfordert hochwertige Wärmebilder. Wärmebildkameras unterscheiden sich nur grundlegend von sichtbarem Licht Kameras in Bezug auf die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, die sie erkennen, und damit viele der Konzepte, die in der Fotografie gelten (zB Sichtfeld, Schärfentiefe) auch in Thermographie anzuwenden. Wie sie üblicherweise von Tierfotografen praktiziert, jeder Ort, dass ein Tier Besucher vorhersehbar, wo natürliche (zB Nistplätze) oder künstliche (zB Anleger), könnte für das Sammeln von Wärmebildern verwendet werden. Gewinnung von Tieren mit der Kamera anstatt zu versuchen, ihnen zu folgen, obwohl ihr Lebensraum hat den Vorteil, dass Sie uns, um die Kamera im Voraus einzurichten, um qualitativ hochwertiges Bild mit minimaler Störung einzuziehen, sobald das Tier in Sicht kommt. Bei diesem Ansatz ist es jedoch wichtig, um die Auswirkungen zu untersuchen oder Kontodass spezifischen Kontext der Messung an Stress oder Hauttemperatur. Zum Beispiel, hier, Vögel wurden in einem Fütterung Kontext gemessen und Essen wurde verwendet, um aktiv zu locken Blaumeisen in das Set-up. Forschung über Hühner legt nahe, dass akute positiven Erfahrungen, wie die Vorfreude und Konsums von Lebensmitteln Belohnung in einem assoziativen Lern Studie können auch niedrigere Augentemperatur 29. Als solches kann "Ausgangswerte" von Einzelpersonen Eingabe dieses bestimmten Satz von der Vereinigung von diesen Akt mit Belohnung beeinflusst werden. Diese Möglichkeit rechtfertigt weitere Untersuchungen, wenn auch, falls vorhanden, zu erwarten, dass die Tropfen aus den Ausgangswerten bereits bemerkt zu verbessern. Darüber hinaus tritt die Thermogenese mit der Verdauung der Nahrung, obwohl die spezifische Wirkung von Nahrungsmitteln während der Baseline-Messung verbraucht werden nicht erwartet, Temperatur deutlich erhöhen innerhalb der 3 min Fangperiode 30.
Diese Beschränkung betrachtet, Messung aller Tiere mitim gleichen Zusammenhang ist auch eine große Stärke dieses Ansatzes. Die repräsentativen Ergebnisse zeigten, dass es eine große Variation in der Augenregion Temperatur zwischen Individuen vor der akuten Stressfaktor angewandt wurde (Baseline Augenregion Temperatur). Die Variation in der Baseline Augentemperatur (Variationskoeffizient = 3,9%) konnte zum Teil auf Messfehler oder ein getreues Spiegelbild der zwischen individuelle Unterschiede sein. Die Periode der IRT-Kamera aufgezeichnet Temperatur des schwarzen Isolierband über 5 s, wenn das Band die Temperatur nicht ändern, wird der mittlere Variationskoeffizient betrug 0,26% (Bereich 0,08% bis 0,59%). Obwohl Messfehler ist wahrscheinlich, in einem fahrenden Vogel, größer zu sein es dennoch zeigt an, dass die meisten dieser Variation in Baseline-eye-Region Temperatur ist in der Tat zwischen den Individuen. Der Begriff der relativ kleinen Messfehler auf beweglichen Vögeln wird weiterhin durch die hohe Wiederholgenauigkeit der Augenumgebung Temperatur über 20 s während der Grundlinienmessungen unterstützt ( <strong> Abbildung 3). Durch die Steuerung für den Kontext, können wir sicherstellen, dass alle Vögel wurden in der gleichen Aktivität eingreift. Wir können auch Umweltbeiträge zum Zeitpunkt der Messung zwischen individuellen Schwankungen der Hauttemperatur, zum Beispiel, indem sichergestellt wird, dass der Ort ist von Störfaktoren einfallenden Strahlung geschützt, die, für Wärmebild, zu einer Überschätzung der Oberflächentemperatur des Tieres führen würde, zu minimieren . Dies kann mit der Arbeit in den Schatten oder durch strategisch platzierte Farbtöne, darunter die meisten transparenten Kunststoffen, die Infrarot-Wellenlänge zu blockieren erfolgen. Die hier vorgestellte Protokoll zeigt ein einfaches Set-up, die leicht auf die Situation der überwinternden Blaumeisen angewandt werden könnten. Die Blaumeise wurde, während in einem Futterkasten mit einem festen Dach, das die direkte Sonneneinstrahlung vermieden gefilmt. Dieser Aufbau kann auch auf viele andere Singvögel, die regelmäßig zu künstlichen Futter zu bestimmten Zeiten des Jahres kommen, angewendet werden. Als Blaumeisen sind vergleichsweise kleine Tiere, siemüssen Nahaufnahme gefilmt werden, um ein hohes Maß an Detail zu erfassen. Wie bei Fotokameras, immer nah an den Themen – sowohl in Bezug auf tatsächliche Abstand und Vergrößerung – drastisch reduziert Schärfentiefe. Um die Vögel so groß wie möglich in das Blickfeld haben die Dreharbeiten benötigt sie vor der Kamera Naheinstellgrenze, das war in diesem Fall 500 mm und weniger Schärfentiefe bis 40 mm. Deshalb sind alle Merkmale der Dreharbeiten zu Set-up müssen entwickelt, um die Tiere zu ermutigen, ihren Kopf in der relativ schmalen Zone der Schärfe des jeweiligen Kamera anzuzeigen.
In Reaktion auf eine etablierte akuten leichten Stressor zu einem Tier zu erwarten wir schnelle Änderungen in dem Muster des Blutflusses von der Peripherie mit dem Kern über sympathetically vermittelte Vasokonstriktion, die Hauttemperatur 17 reduziert. Die Periorbitalregion gewählt werden, da dieser lediglich die Region des Körpers, die nicht isolierte war und ist assoabgeschrieben mit einer reichen vermischten Netzwerk von kleinen Blutgefäßen, Rete ophthalmicum, die den Wärmeverlust aus dem Auge 31 beeinflussen können. Schnelle Bildrate des thermischen videoing Technik konnte ein Rückgang der Augenumgebung Temperatur von etwa 2 ° C in 10 sec, gefolgt von einer anschließenden Erhöhung der Temperatur zu zeigen, innerhalb von 0,5 ° C des Ausgangswertes innerhalb von 3 min. Obwohl Peripheriekühlung in Reaktion auf milden Stress zuvor bei etwa 1 min Intervallen 17,26, 32 aufgezeichnet worden ist, hier zeigte die Technik, die maximale Temperaturabfall kann extrem schnell sein. Mit niedrigeren Zeitauflösung die Größe dieses Effektes kann verpasst werden. Dies kann wichtig sein bei einem Vergleich die Unterschiede in der Reaktion auf Stress verschiedener Individuen. Die Wiedererwärmung des Vogels nach dem schnellen "Kampf oder Flucht" Reaktion nicht auf die Grundlinie Ebene zurückzukehren, wie der Vogel blieb in der Box anzeigt, dass der Vogel blieb physiologisch betont. Die Vögel waren Released von der Versuchsanordnung nach einem willkürlich gewählten Cut-off-Punkt von ca. 3 min die Zeit der Zurückhaltung eines frei lebenden Tier zu minimieren. Doch in Zukunft müssen Studien mehr zu sein, um den kompletten Temperaturverhalten aufzeichnen, bis Augenregion Temperatur des Tieres wurde auf Basisniveau zurückkehrte, wenn logistisch möglich ist.
Dieses neue Protokoll die eine Reihe von Bildern vor und nach der Stressor wurde nun aufgetragen gesammelt ermöglicht eine detaillierte Untersuchung der Dynamik der Antwort auf akuten Stress, und Vergleiche der mehreren Zeitpunkten zwischen den einzelnen Tieren. Wiederholung dieser Studie innerhalb der Individuen über verschiedene Jahreszeiten oder Umweltbedingungen kann damit die Auswirkungen der Umwelt auf die Grundlinie oder post-akuten Stress Hauttemperatur zu entwirren, als ein möglicher Weg in die chronischem Stress Beurteilung als gut. .
Hauttemperatur eines Vogels ist nicht nur abhängig von metabolische Wärmeproduktion undDurchblutung, sondern auch auf den Wärmeaustausch aus der Sonnenstrahlung, Windgeschwindigkeit und Netz 25. Dies schließt nassen und windigen Bedingungen vom genaue thermografischen Aufnahmen. Die Augenregion Temperatur durch eine Wärmebildkamera aufgenommen wurden, können manchmal unterschätzt werden (negativer Fehler) oder überschätzt (positiver Fehler). Erhebliche positive Fehler Energie benötigt würde, aber diese wurde von der Vogel in der Fütterung box vermieden, die von der Sonne abgeschirmt. Eine andere Quelle von positiven Fehler enthalten, wenn der Vogel blinzelte. Gelegentlich wird der Vogel kurz zieht seine Nickhaut über dem Auge-Region und als es intern bei einer Temperatur näher an der Körperkern gespeichert, Blinken gibt einen anomal hohen Temperaturwert, falls sich der Augapfel abdeckt. Dies wird jedoch leicht erkannt, da es eine sehr starke Unterblätter und der betroffenen Rahmen entfernt werden kann. Der Hauptgrund für einen negativen Fehler in unseren Unterlagen war der Bewegungsunschärfe. Jede Bewegung zu schnell, um shar erfasst werdenLage von der Bildrate der Kamera verwirrt die von der kleinen warmen Blickbereich des Bildes mit der des umgebenden kühlen Ort (Motion Blur) erfassten Daten, was zu einer Unterschätzung der Augenregion Temperatur. So nach dem Entfernen positive Fehler das macht die maximale Temperatur aus dem Auge-Bereich gemessen die genaueste Messung und eine automatisierte Filterung unter Verwendung des Peaks Funktion Befehl entfernt die weniger wahrscheinlich, niedrigere Werte des maximalen Blick Region Temperaturen.
Darüber hinaus, wie Infrarotstrahlung wird durch den Wasserdampf absorbiert wird, die Oberflächentemperatur erfasst wird durch die relative Feuchtigkeit der Umgebung beeinflußt werden. Dies kann durch Eingabe der Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit und die Entfernung, in der analytischen Wärmebildanalyse-Software Objekt berücksichtigt werden. Ist eine genauere und effizientere Vorgehensweise (wie hier durchgeführt) Um jedoch einen Referenzkörper mit bekannter Temperatur und Emissionsgrad im Blickfeld sind. In unserem Fall wareine quadratische von schwarzem Isolierband mit einem Emissionsvermögen von 0,97, die in etwa äquivalent zu der natürlichen Hülle 33 ist. Dies ermöglicht die Kalibrierung der Blickbereich Temperatur durch Verwendung der Differenz zwischen den tatsächlichen und thermische zur Isolierband gemessene Abbildungs abgeleiteten Temperaturwerte. Die Oberflächentemperatur des schwarzen Körpers können dann verwendet werden, um Bilder kontinuierlich während der Messperiode zu kalibrieren.
Dank dem technischen Fortschritt in der Entwicklung der Wärmebildkameras können sie nun als kleine leichte Kameras in der Lage, viele Frames pro Sekunde über einen längeren Zeitraum zu sammeln eingesetzt werden. Obwohl Wärmebild ist eine weit verbreitete Technik in der Vogelforschung 25, haben Größe und Kosten der Wärmebildsysteme ihre Verwendung in der freien Wildbahn beschränkt. In dieser Studie war das System sehr portabel, kostet ca. £ 6.000 und bereitgestellt hochauflösende Wärme Video in der Lage, nicht-invasive Erfassung genaue temperatur Daten von freilebenden Tieren, ohne die Notwendigkeit der Handhabung Vögel. Aufzeichnung mit mehreren Bildern pro Sekunde erlaubt Messungen von hochauflösenden Zeitreihen der peripheren Temperatur und damit bietet die Möglichkeit, die Dynamik der akuten Stressreaktion zu erkunden. Dies ist schwierig, mit dem herkömmlichen Glucocorticoid Probe, die von der Anzahl der Proben, die innerhalb einer Zeitdauer genommen werden kann beschränkt ist erzielen. Hier haben wir eine Zeitreihe der Augenumgebung Temperatur in einem Intervall von 1 s, was ausreicht, um den Blickbereich Temperatur als Reaktion auf eine akute Stress (capture) zu demonstrieren wurde extrahiert, aber höhere zeitliche Auflösung wäre auch möglich. Die Anhäufung von einer großen Anzahl von Bildern, erfordert jedoch einen gewissen Grad an Automatisierung bei der Extraktion von Information aus den Bildern. Das Protokoll beschreibt einen einfachen halbautomatisierten Prozess, um die maximale Temperatur von jedem Bild zu extrahieren. Wir waren in der Lage, dies als die Region von Interesse zu tun, das Auge-region, war immer der wärmste Ort in dem Bild. Analyse könnte problematisch sein, wenn Bereiche von Interesse sind komplexer und erfordern kundenspezifischen Mustererkennungssoftware (zB 34). In dieser Studie wurde einige manuelle Filterung für Situationen, in denen das Auge-Region Temperatur über- oder unterschätzt aber diese waren leicht zu erkennen nötig, aber natürlich weitere Automatisierung wünschenswert. Die Messungen der stressinduzierten peripheren Kühlung durch Wärmebild stellt eine wertvolle Ergänzung zu anderen physiologische Messungen von Spannung und der Nicht-invasive Aspekt dieser Technik für weitere Studien mit unverlierbaren und wilde Tiere in hohem Maße vorteilhaft ist.
Erfassung der kompletten Stress-Reaktion hat die Infrarot-Thermografie eindeutig ein großes Potenzial als Instrument zur Stressbewertung. Um eine nicht-invasive Alternative zu etablierten hormonelle und Kerntemperatur Assays obwohl zu werden, wird es notwendig sein, um die Kreuzvalidierung unter diesen Maßnahmen undfestzustellen, ob die Hauttemperatur zeigt die gleiche Verhältnismäßigkeit mit Stressintensität, dh, kann das Ausmaß der Hauttemperatur als Reaktion die Stärke der Stressor zu reflektieren. Zukünftige Forschung sollte sich auch, ob die Hauttemperatur erfasst chronischem Stress. Während SIH als Reaktion auf eine akute Stress voraussichtlich transienten wiederkehrende Belastung durch physische oder psychische Stressoren akuten kann chronische Erhöhung der Körpertemperatur 35,36 zu erzeugen. Ob laufende Vasokonstriktion trägt zu diesem Kernhöhen nicht explizit getestet. , Korrelative Studien am Menschen mit chronischen Stress-Krankheit zu tun Allerdings zeigen eingeschränkter Fingertemperaturen 37. Eine letzte Attribut, um zu erkunden, ist Valenz: die Fähigkeit, positive von negativen Ereignissen zu unterscheiden. Hormon-Assays nicht unterscheiden kann, Wertigkeit 5, mit Glukokortikoid-Ebenen erscheinen, um Erregungsniveau eher als Stress gezielt zu reflektieren. Forschung über Kamm Launetur beim Haushuhn zu aversiven und positive Impulse ausgesetzt vorschlagen Hauttemperatur kann in ähnlicher Weise verwandt mit allgemeinen Erregung 22,29 sein. Doch bei Menschen, verschiedene emotionale Zustände hervorrufen regional spezifischen Veränderungen der Hauttemperatur, zum Beispiel periorbitalen Erwärmung und Kühlung Wange, wenn sie erschreckt 38, aber insgesamt verringerte Hauttemperatur beim Lachen 39. Vergleiche zwischen verschiedenen Regionen möglicherweise noch offenbaren emotionalen Zustand. Mit den in diesem Papier festgelegten Empfehlungen, wird es möglich sein, alle diese Fragen zu beantworten, und bestätigen Sie die Hauttemperatur als nicht-invasive Marker für Stress.
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 |