Environment

عن طريق التلاعب الدوائية وعالية الدقة راديو القياس عن بعد لدراسة الإدراك المكاني في الحيوانات الطليقة،

Published: November 6, 2016 doi: 10.3791/54790

Timothy C. Roth*¹, Aaron R. Krochmal*², William B. Gerwig, IV¹, Sage Rush³, Nathaniel T. Simmons², Jeffery D. Sullivan⁴, Katrina Wachter⁵

¹Department of Psychology, Franklin and Marshall College, ²Department of Biology, Washington College, ³University of Pennsylvania, ⁴School of Forestry and Wildlife Sciences, Auburn University, ⁵Morsani College of Medicine, University of South Florida

* These authors contributed equally

Summary

وتصف هذه الورقة بروتوكول الرواية التي تجمع بين التلاعب الدوائية من الذاكرة والإذاعة القياس عن بعد لتوثيق وتحديد دور الإدراك في الملاحة.

Abstract

قدرة الحيوان على إدراك ومعرفة بيئته تلعب دورا رئيسيا في العديد من العمليات السلوكية، بما في ذلك الملاحة والهجرة والتشتت والبحث عن الطعام. ومع ذلك، فإن فهم دور الإدراك في وضع استراتيجيات الملاحة والآليات الكامنة وراء هذه الاستراتيجيات محدودة بسبب الصعوبات المنهجية يشارك في عملية الرصد، والتلاعب الادراك، وتتبع الحيوانات البرية. توضح هذه الدراسة على بروتوكول لمعالجة دور الإدراك في الملاحة يجمع بين التلاعب الدوائية من السلوك مع راديو عالية الدقة قياس عن بعد. يستخدم نهج سكوبولامين، والمسكارينية أستيل مستقبلات، على التعامل مع قدراتهم المكانية المعرفية. ثم يتم رصد الحيوانات تعامل مع ارتفاع وتيرة قرار مكانية عالية عن طريق التثليث البعيد. تم تطبيق هذا البروتوكول ضمن مجموعة من السكان في شرق رسمت السلاحف (Chrysemys بيكتا) التي تسكنهاموسميا مصادر زائلة المياه ل~ 100 سنة، والانتقال بين مصادر بعيدة باستخدام دقيقة (± 3.5 م)، مجمع (أي، غير الخطية مع تعرج العالية التي تعبر الموائل متعددة)، وطرق التنبؤ بها علمت قبل 4 سنوات من العمر. وأظهرت هذه الدراسة أن العمليات التي تستخدمها هذه السلاحف تتفق مع تشكيل الذاكرة المكانية والتذكر. معا، وهذه النتائج متسقة مع دور الإدراك المكاني في الملاحة معقدة وتسليط الضوء على دمج التقنيات البيئية والدوائية في دراسة الإدراك والملاحة.

Introduction

الإدراك (المعرفة هنا بأنها "جميع العمليات التي ينطوي عليها احتياز وتخزين واستخدام المعلومات من البيئة" ¹⁾ أمر أساسي لمجموعة من المهام المعقدة الملاحة ^2. على سبيل المثال، والرافعات التل الرملي (الكركي canadensis) تظهر تحسنا ملحوظا في الدقة المهاجرة مع خبرة ^3، وبصمة أنواع السلاحف البحرية على الشواطئ الولادة على أنها سلحفاة صغيرة والعودة كما البالغين ^4-6. وبالمثل، نجاح الهجرة، والتشتت، والبحث عن الطعام يتوقف على قدرة الحيوان لجمع المعلومات حول البيئة المكانية من ^7،8. ويبدو أن بعض الحيوانات لمعرفة الطرق الملاحية بالنسبة لملامح المشهد محددة ⁹ و قد تستخدم الإدراك المكاني عند الانتقال بين التعشيش وتستخدم علفا مناطق ^10. عمل مؤخرا على السلاحف الشرقية رسمت (Chrysemys بيكتا) يشير إلى وجود فترة حرجة في التنقل، حيث يتوقف الملاحة الناجح الموائل المرتفعات مثل البالغين على يوفنتوستجربة النيل ضمن الفئة العمرية الضيق (<4 سنوات ^11-13). على الرغم معا هذه الدراسات تظهر التقدم الذي تم إحرازه في فهم دور التعلم في الملاحة ^{4-6، 14-16،} والآليات التي تكمن وراء هذه السلوكيات ودور كامل الإدراك في التنقل لا تزال غامضة، خصوصا في الفقاريات ^{8 و 17 18.}

تحقيقات ميدانية في دور الإدراك في الملاحة نادرة ^{2، 8، 18،} إلى حد كبير بسبب الصعوبات المنهجية يشارك في عملية الرصد، والتلاعب، وتتبع الحيوانات البرية. على سبيل المثال، المقاييس المكانية والزمنية الكبيرة التي تنقل العديد من الحيوانات غالبا ما يحول دون التحقيق كلا النوع من المعلومات أن تلك الحيوانات يحتمل أن يتعلم وكيف يتم الحصول على تلك المعلومات. وغالبا ما يواجه المجربون الصعوبات اللوجستية للكشف وتحديد مواقع الحيوانات عند رصد السلوك على هذه المساحات الكبيرة والأطر الزمنية، وبالتالي تحد من نوعمن البيانات التي يمكن جمعها والاستنتاجات التي يمكن استخلاصها. على الرغم من أن استخدام النظام العالمي لتحديد المواقع محمولة على الحيوانات (GPS) مسجلات قد يحسن من احتمال الكشف عن الحيوانات تتراوح على نطاق واسع، والبيانات المكانية التي تم جمعها بواسطة هذه الوسائل عادة ما تكون من قرار الخشنة جدا وتفتقر إلى العنصر السلوكي تفصيلا. ونتيجة لذلك، فإن البيانات التي يمكن جمعها في ظل هذه الظروف هي ذات قيمة محدودة لدراسة التباين خفية في السلوك بين الجماعات المختلفة أو علاجات تجريبية. وبالمثل، فإن والتلاعب المباشر رقابة من السلوكيات المستهدفة غالبا ما يحظره المقاييس المكانية والزمانية نموذجية من السلوكيات الملاحة، فضلا عن القيود اللوجستية الكامنة في الدراسات الميدانية. إن العثور على الحيوانات في بيئتها الطبيعية، صيد والتلاعب بها، ومن ثم جمع البيانات السلوكية دون إنتاج دون قصد السلوكيات زائفة وتحديات كبيرة للعمل مع الحيوانات في هذا المجال. ولذلك، فإن تصميم التجارب على الابفي كثير من الأحيان مقيدة هه تتراوح الحيوانات والقدرة على إجراء صارم، والتجارب الميدانية تسيطر على دور الإدراك في التنقل محدودة.

هذه الدراسة تلتف الكثير من الصعوبات السابقة من التحقيق في العلاقة بين الإدراك والملاحة في حقل باستخدام تركيبة جديدة من التلاعب الدوائية وعالية الدقة تتبع الحيوانات التنقل بحرية في ظل الظروف الميدانية. سكوبولامين، مستقبلات الأستيل كولين (mAChR) مضاد مسكاريني، وقد تبين لمنع تشكيل الذاكرة المكانية ونذكر من خلال منع النشاط الكوليني في أدمغة مجموعة متنوعة من أصناف الفقاريات ^18-24. سكوبولامين يمكن استخدامها بشكل فعال على الحيوانات الطليقة في ظل الظروف الميدانية ^{11 و 18} و له تأثير ملحوظ ولكن مؤقت (على سبيل المثال، 6-8 ساعة في الزواحف). Methylscopolamine، وهو خصم mAChR لا عبور الدم في الدماغ من العوائق ^19-21، ويمكن أن تستخدم للسيطرة علىآثار هامشية ممكنة من سكوبولامين والجوانب غير المعرفية للسلوك ^11. الصيدلة تسمح للتلاعب دقيق الإدراك التي تؤثر بشكل مباشر على المستقبلات، والقياس عن بعد راديو عالية الدقة يسمح لمراقبة الآثار الناجمة عن ذلك السلوك. القياسات المأخوذة عن طريق التثليث البعيد مع كل مكانية عالية (± 2.5 م) والزماني (15 دقيقة) قرار يسمح للالتوثيق الدقيق والكمي للسلوك الحيوان بالنسبة إلى التلاعب التجريبية من الإدراك.

وقد أجريت هذه الدراسة ¹¹ ما بين مايو وأغسطس عام 2013 وعام 2014 على مزارع تشيسابيك، وإدارة الحياة البرية 3300 فدان وزراعة منطقة الأبحاث في كينت شركة، MD، الولايات المتحدة الأمريكية (39.194 درجة شمالا، 76.187 ° W). ويشمل البروتوكول خمس خطوات رئيسية هي: (1) التقاط والتعامل مع الحيوانات (2) الالصاق أجهزة البث الإذاعي (3) إعداد وكلاء الدوائية (4) رصد والتلاعب تحركات الحيوانات، و (5) آناlyzing البيانات المكانية. الدراسة المذكورة هنا تركز على الشرق رسمت السلحفاة (Chrysemys بيكتا). السلاحف في عدد السكان البؤري الانخراط في الحركات برا السنوية التي مغادرتهم البرك وطنهم وانتقل إلى الموائل المائية البديلة باستخدام واحدة من أربعة دقيقة جدا (± 3.5 م)، معقدة، ويمكن التنبؤ بها للغاية الطرق ^{11 و 12.} التلاعب الدوائية من الحيوانات في هذا النظام يقترن الراديو عالية الدقة القياس يسلط الضوء على دور الإدراك في التنقل الحيوانات البرية بحرية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

وقد وافق جميع الإجراءات التي تجرى على الحيوانات من قبل لجان رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي فرانكلين ومارشال واشنطن كليات واتباع جميع القوانين المحلية والولائية والاتحادية.

1. التقاط ومعالجة

وضع الفخاخ طارة في الجسم الهدف من الماء ما هو معروف لاحتواء السلاحف. تحديد عمق المياه ضمان 4-5 بوصة من فخ لا تزال فوق الماء للسماح السلاحف المحاصرين إلى السطح والتنفس. كن على يقين من أن توسيع وتأمين الفخاخ طارة إلى أقصى طولها مع الحزم عبر لمنع انهيار الفخ. الفخاخ حصة في السرير من الجسم من الماء لمنع الانجراف.
الفخاخ الطعم مع العديد من الأسماك النافقة، كبد الدجاج، أو رقاب الدجاج وعلبة من القط الغذاء، و / أو علبة من الخضار ^25.
تحقق الفخاخ مرتين يوميا وإزالة السلاحف. عند إزالة السلاحف من الفخاخ، وعقد الحيوان من قبل الجانب وتوخي الحذر لتجنب الإصابة من مخالب أو منقار.
1. الافراج عن المصيد العرضي. إعادةوضع الفخاخ إذا كان المطلوب استمرار محاصرة. تقييم حالة الطعم. إذا كانت تستهلك الطعم، إضافة المزيد. سحب الفخاخ لتعزيز إن لم يكن هو المطلوب محاصرة إضافية.
تحديد الجنس والعمر من السلاحف إذا رغبت في ^{26 و 27.}
وضع السلاحف في كيس عقد وقياس كتلة الجسم مع النطاق في الربيع إلى أقرب ز.
السلاحف النقل إلى المختبر في صناديق النقل المناخ التي تسيطر عليها مع كمية صغيرة من الماء. حيوانات المنزل منفردة في أحواض مع مياه البركة غير المعالجة عقد في حوالي 25 درجة مئوية، وعميقة بما فيه الكفاية لتغطية الرأس فقط.

2. الإلصاق راديو الارسال

لزيادة عمر الارسال والمخرجات، واختيار أكبر جهاز لاسلكي الممكن أن لا تتجاوز 5٪ من كتلة جسم الحيوان ^28.
تحديد موقع وضع جهاز الإرسال على درع في منتصف المسافة تقريبا بين خط الوسط والحافة الجانبية للدرع حوالي 1/3 من لength حتى من الحافة الخلفية للدرع.
إعداد المنطقة عن طريق إزالة الطين والحطام، ونمو الطحالب بقطعة قماش جافة. منطقة مسحة مع 70٪ الأيزوبروبانول.
إرفاق الارسال مع كمية صغيرة من 5 دقائق الايبوكسي. توجيه الإرسال إلى تحقيق أقصى قدر من الاتصال مع سطح درع. وضع الهوائي بحيث يتخلف وراء موازاة الحيوان على محور طويل من الجسم.
مرة واحدة بشكل مناسب وضعه، تغطية الارسال كامل وحوالي 1 سم من سطح درع المحيطة بها مع الايبوكسي 5 دقائق.
العودة السلحفاة إلى الحوض، والسماح للالايبوكسي لعلاج بين عشية وضحاها.

3. إعداد الدوائية

تحذير: هيدروبروميد سكوبولامين وبروميد الميثيل سكوبولامين هم الخصوم أستيل قوية. عند العمل مع هذه الأدوية، راجع ورقة بيانات المواد السلامة، واستخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة (على سبيل المثال، قفازات، غطاء الدخان)، واتباع بروتوكولات السلامة المخبرية لتجنب accidenالتل للإتصال به.

استخدام إمدادات معقمة وantipyrogenic، مركب محلول المخزون من هيدروبروميد سكوبولامين. تزن خارج الكمية المطلوبة من الدواء على توازن التحليلي. خلط سكوبولامين مع المياه المالحة الحقن في أنبوب مخروطي الشكل إلى تركيز 1 ملغ / مل. حل دوامة حتى يذوب. ضمان نقاء الكيميائية المواد الكيميائية قاعدة يفي أو يتجاوز دستور الأدوية الأمريكي (USP) صياغة عندما يكون ذلك ممكنا ^11.
كرر الخطوة 3.1 مع بروميد الميثيل سكوبولامين.
حل عملية من خلال المسام النايلون 0.22 ميكرون أو استرات السليلوز مختلطة حقنة مرشح في قارورة المصل مختومة معقمة.
تخزين في درجة حرارة الغرفة. استخدام خلال 24 ساعة.

4. الحركات المسار السلاحف عن طريق الراديو والقياس ^{11 و 12}

الانتقال إلى الموقع العام للحيوان الهدف، وتبقى لا يقل عن 25 متر من الحيوان. باستخدام هوائي ياغي الاتجاه وتحديد الربح المتلقي في المتوسط، مسح horizعلى أن تحدد اتجاه الخام ومكان الحيوان. عند تلقي تدخل أو إشارة ضعيفة، والعثور على وظيفة جديدة. زيادة ارتفاع أو عقد ياغي عاليا عندما يكون ذلك ممكنا لتعزيز إشارة.
مرة واحدة تم العثور على موقع مناسب لاتخاذ تأثير، تسجيل وضعك مع نظام تحديد المواقع.
باستخدام لاغية / ذروة طريقة ^28، وتحديد اتجاهات اليسار وبلا قيم الحق.
1. تحديد اتجاه أقوى إشارة. تحويل مكاسب أسفل إلى أقصى حد ممكن في حين لا تزال تلقي إشارة للكشف. استخدام رمز التبديل المخفف على المتلقي إذا مجهزة لذلك. نقل هوائي إلى اليسار وتسجيل البوصلة التي يتم فقدان الإشارة.
2. كرر الخطوة السابقة للحمل الصحيح.
كرر الخطوة 4.3 من اثنين على الأقل من مواقع إضافية لنفس الحيوان.
ملاحظة: يجب أن تؤخذ هذه نقاط إضافية في مثل هذه الطريقة لتطويق الحيوان.
1. عند أخذ مجموعة من المحامل من جريار المسافة أو مع التدخل لا مفر منه، واتخاذ اثنين على الأقل محامل إضافية لزيادة دقة. جمع مجموعات من محامل المستخدمة في تقدير مكان واحد في أسرع وقت ممكن، لا سيما إذا كان الحيوان يتحرك.
  ملاحظة: بدلا من ذلك، يمكن للأفراد متعددين تنسيق لاتخاذ محامل مستقلة متعددة في نفس الحيوان في وقت واحد.
المواقع سجل من الحيوانات رقميا أو باليد كل 10 - 15 دقيقة باستخدام الخطوات المذكورة أعلاه.
التلاعب في العمليات المعرفية
1. مرة واحدة تم توثيقه مسار الحيوان unmanipulated في (عنصر تحكم داخل المواد)، وتوفير جرعة إما سكوبولامين أو methylscopolamine. باستخدام الكتلة التي تم جمعها في الخطوة 1.5، وحساب كمية من المخدرات إلى أن تعطى للحيوان لتحقيق الجرعة النهائية من 6.4 ملغم / كغم من سكوبولامين أو 6.8 ملغ / كغ من methylscopolamine ^{19، 20-الزواحف} معين.
2. يقدم الدواء مباشرة في الصفاق عبر الجيوب الأنفية البريتوني الذيلية باستخدام 1.0 مل حقنة بإبرة قياس 22. تأكد من أن إجمالي حجم تسليمها لا تتجاوز 1 مل.
3. الافراج عن الحيوان في أقرب وقت ممكن في موقعها من القبض عليه.
4. الاستمرار في مراقبة حركة الحيوان كل 10-15 دقيقة حتى تصل إلى وجهتها المتوقعة.

5. تحليل المكاني

حساب تقديرات موقع الحيوانية.
1. لكل مجموعة من محامل فارغة، شطر زاوية (باليد أو عن طريق برنامج) للعثور على تحمل الارسال الناتجة. أكرر للجميع المحامل في نقطة زمنية معينة.
2. باستخدام برنامج التثليث وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة، وتقدير الموقف الحيوان والخطأ المرتبط محامل الارسال متعددة. تحويل تقديرات موقف لس / ص ينسق إذا كان برنامج يوفر إخراج مختلف.
كرر الخطوات من 5.1 لجميع مجموعات من المحامل.
حساب الدقة المكانية للحركة.
1. حسابهندسي التراكمي (أي متوسط المسار) من الحيوانات unmanipulated (المراقبة السلبية) لأنها تتحرك نحو هدفهم ^12.
2. لكل فرد في مجموعات العلاج والسيطرة الإيجابية، وحساب العدد التراكمي للنقاط التي تتداخل مساحات أكبر تباعا من خط متوسط هندسي في 5 أمتار فترات حتى تم إدراج 100٪ من جميع النقاط ^{11 و 12.}
3. حساب المتوسط والخطأ المعياري في كل المسافة رقعة لجميع الأفراد في كل مجموعة.
4. إحصائية تحليل البيانات، مقارنة بين مجموعات العلاج إما للفاصل الزمني لاستيعاب 100٪ من النقاط أو نقاط التداخل في فترة معينة، وهذا يتوقف على السؤال.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

باستخدام بروتوكول أعلاه، تم تقييم دور الإدراك في الملاحة في عدد السكان في شرق رسمت السلاحف (Chrysemys بيكتا) التي شهدت مصادر المياه العابرة الموسمية ل~ 100 سنة. هذه الفئة من السكان يسكن مزيج من زائلة (مصفاة سنويا وبسرعة - في العديد من ساعة) والموائل المائية الدائمة (الشكل 1). وتشير دراسات سابقة إلى أن بعد استنزاف الأحواض، والسلاحف المقيمين التنقل إلى مصادر مياه بديلة مع دقة عالية (± 3.5 م) باستخدام معقدة، وطرق التنبؤ بها علمت قبل 4 سنوات من العمر ^11-13 (الشكل 1).

وأظهرت هذه الدراسة أن العمليات التي تستخدمها هذه السلاحف تتفق مع تشكيل الذاكرة المكانية وتذكر ^11. منعت سكوبولامين النشاط الكوليني في أدمغة الحيوانات (بما في ذلك تشكيل الذاكرة المكانية ويتذكر ^19-21 11 (الشكلان 1 و 2). وعلاوة على ذلك، تأثر لا الكبار ولا الأحداث الملاحة بواسطة جهاز التحكم methylscopolamine. الحيوانات البالغة (أي الذين لديهم خبرة سابقة في الموقع) حقن مع سكوبولامين فقدت قدرتها على تتبع مسارات التاريخية والأحداث التي تستخدم الاشارات المحلية للتنقل وأولئك البالغين حقن المخدر الذي لا يعبر كانت حاجز الدم في الدماغ تتأثر. لذلك، والملاحة في البالغين في هذا النظام يبدو أن المعرفية في الطبيعة. معا، وهذه النتائج تتفق مع فكرة أن السلاحف لديها الفترة الحرجة خلالها يجب أن تعلم المسارات واستخدام نظام المعرفي تعتمد على الكولينيالصورة (الذاكرة المكانية) للتنقل مثل البالغين ^11-13.

الشكل 1. الإنتقال يقوم على معالجة المعرفي في السلاحف الكبار الحركات التمثيلية لل(أ) البالغين من ذوي الخبرة و(ب) الأحداث ساذجة. (1-3 سنوات) من مؤقت (T) إلى (P) البرك دائمة في حين تعامل مع أي سكوبولامين أو methylscopolamine. جميع البالغين تلقي سكوبولامين (أ، الأصفر، ن = 9) جنحت بشكل كبير بعيدا (أكثر من 200 متر) من الطرق التقليدية (أحمر، ف <0.001)، في حين أن جميع الأحداث ساذجة تعامل مع المخدرات (ب، الأصفر، ن = 7) حافظت الحركة تماما في الطرق التقليدية (ص> 0.999). جميع البالغين السيطرة (أ، أبيض، ن = 9) والسيطرة على الأحداث ساذجة (ب، أبيض، ن = 6) تتبع الطرق التقليدية (ص> 0.999). كل سطر من النقاط تمثل فرد واحد. جميع السلاحف من كل مجموعةالصورة حافظت دقة عالية قبل الحقن (ص> 0.999). البيانات من روث وKrochmal ^11. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2. الدقة الملاحة هي وظيفة من معالجة المعرفي في السلاحف الكبار أ) أظهرت جميع السلاحف دقة عالية من الحركة قبل الحقن لعلاج (سكوبولامين) أو التحكم (methylscopolamine؛ ص> 0.999) ب) بعد الحقن، انحرفت الكبار في علاج سكوبولامين معنويا (P <0.001) من طرقهم التقليدية. في المقابل، واصلت جميع الفئات الأخرى للتنقل بدقة عالية (± 3.5 م؛ ص> 0.999). وتبين إدراج التفاصيل من التداخل 0،5-3،5 م. بو[إينتس] هي وسائل ± SEM. البيانات من روث وKrochmal ^11. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

بروتوكول المعروضة هنا يسمح للمجرب لتوثيق وتحديد دور الإدراك في الملاحة. وقد ثبت التلاعب الإدراك في مجال صعب، وتترك معظم المناهج المجربون غير قادر على معرفة التي يتم التلاعب بها جوانب محددة من سلوك الحيوان. ومع ذلك، فإن بروتوكول المعروضة هنا يسمح للمجرب لتلاعب بدقة، وبالتالي تقييم دور الإدراك في الملاحة. يسمح هذا الأسلوب أبعد المجربون لمراقبة الملاحة الحيوان في الوقت الحقيقي مع القرار المكانية والزمانية مرتفعة بشكل استثنائي، وبالتالي تمكين الباحثين لتوثيق بوضوح تداعيات السلوكية من التلاعب التجريبية من الإدراك في الحيوانات البرية.

وفي هذا السياق، القياس عن بعد راديو يوفر القدرة على رصد بدقة حركات الحيوانات لمسافات كبيرة، مما أسفر كلا المكانية ذات جودة عالية والبيانات السلوكية. على الرغم من أن هذا التطبيق من القياس هو بأي حال من الأحوالالجديد ^28، وأغلب الدراسات تستخدم هذه التقنية لمعالجة المسائل الخشنة في علم البيئة والسلوك (على سبيل المثال، استخدام الموائل، حجم نطاق المنزل، وما إلى ذلك). رصد المتكرر للموقع الحيوان (4-5 مرات في ساعة) وصفها هنا جنبا إلى جنب مع توفير التحليلات المكانية على نطاق وغرامة عنصر السلوكي أكثر تفصيلا لموقع الحيوان في الفضاء. لاحظ أن المسافة تتبع المثلى ستكون وظيفة من قوة الارسال وحساسية المعدات. عموما هو أفضل الممارسات في البقاء لا يقل عن 25 مترا من الحيوان إلى تجنب تعطيلها، على الرغم عندما يقع الحيوان في الغطاء النباتي مفتوحة، والمسافة اللازمة لتجنب مثل هذا الاضطراب قد يكون أكبر.

في التطبيق الحالي، الراديو عالية الدقة قياس عن بعد يوفر مزايا فريدة على استخدام مسجلات GPS محمولة على الحيوانات. أجهزة الإرسال يمكن أن يكون أصغر، هي أقل تكلفة، ولها عمر أطول للبطارية من وحدات GPS ^28. وعلاوة على ذلك، رقرار emporal التثليث البعيد عن طريق القياس الراديو هو أعلى بكثير من نظام تحديد المواقع محمولة على الحيوانات. زمنيا، وتحديد المواقع وحدة محمولة على الحيوانات محدود من عمر البطارية (أي التي يمكن اتخاذها لعدد محدود من القياسات، وبالتالي إلى إعاقة وتيرتها). سوف تتبع عالية الدقة مع نظام تحديد المواقع تتطلب بطارية كبيرة للحصول على موقف التردد العالي على مدى فترة طويلة من الزمن. كتلة كبيرة من هذه البطاريات تمنعهم من استخدامها في وحدة نظام تحديد المواقع محمولة على الحيوانات الصغيرة ^28. وعلاوة على ذلك، ليست مقيدة عالية الدقة قياس عن بعد راديو من تكاليف استرجاع البيانات مكلفة، أو يحد من ذاكرة التخزين على متنها. ومع ذلك، القياس عن بعد راديو ليس الأمثل لتتبع الحيوانات مع نطاقات واسعة لا سيما حركة (على سبيل المثال، أثناء الهجرة لمسافات طويلة)، في المياه العميقة أو الأنواع أحفوري، أو تلك الموجودة في الموائل الجبلية شديدة الانحدار. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن عالية الدقة تتبع الإذاعة وقتا مكثفة جدا ويتطلب طاقم حقل كبير نسبيا، خاصة وأو الأنواع تتحرك بسرعة؛ لذلك، قد هذا النهج يست مناسبة لجميع الأسئلة.

التلاعب الدوائية مع سكوبولامين وmethylscopolamine يقدم التقدم محددة لدراسة الإدراك في بيئة طبيعية. السلوك يمكن أن يكون من الصعب تفسير، خصوصا في ظل الظروف الميدانية، مما يحد من نطاق التحقيق المحتملين. سكوبولامين يسمح التلاعب مستقبلات معينة التي تؤثر على العمليات المعرفية، مما يمكن الباحث إلى طرح الأسئلة على وجه التحديد حول التلاعب في الإدراك. وعلاوة على ذلك، كما سكوبولامين يعبر بسهولة حاجز الدم في الدماغ وmethylscopolamine لا يستطيع الباحثون التحكم عن آثار هامشية من سكوبولامين بالتالي النأي المعرفي على أساس من السلوكيات غير المعرفية. هذه الفوائد من التلاعب الدوائية تسمح لتوليد واختبار لاحق من التوقعات السلوكية واضحة وتحمل استخدام تصاميم تجريبية معقدة في ظل الظروف الميدانية. ومع ذلك، الشوريopolamine هو خصم أستيل عامة جدا التي يمكن أن يكون لها آثار غير مقصودة على الأنظمة السلوكية والحسية، والمعرفية الأخرى ^21-24. لذلك، فمن الممكن أن استخدام سكوبولامين يمكن أن تنتج الآثار التي يمكن أن تتداخل مع تفسير السلوكيات المعقدة (على سبيل المثال، اتساع حدقة العين، والحساسية الحرارية ^{21-24، 29، 30)؛} لم يتم اكتشاف أي من هذه الآثار التباس في هذا أو الدراسات السابقة ^{11-13، 19، 20.}

المشاكل المشتركة واجهت في حين تشمل تتبع الإذاعة إشارة ضعيفة، وفقدان إشارة، والتدخل. لمكافحة إشارة ضعيفة، وزيادة ربح، والتوجه هوائي التغيير، الاقتراب من الحيوانات (الحرص على تجنب إزعاج أنيما)، ورفع الهوائي ^28. في حالة فقدان الإشارة تماما، بحث مع الربح وهوائي أعلى مستوى ممكن في منطقة المتصاعد ظاهريا يقتصر البحث ^28. تدخل يمكن مكافحته من خلال خفض الربح، وذلك باستخدام attenuatoص أو إلغاء الضوضاء فلتر (إذا مجهزة لذلك)، وتغيير اتجاه الهوائي. إذا لا يمكن التغلب على تدخل هذه الوسائل، يجب العمل المستقبلي في موقع الدراسة تركز على عرض النطاق الترددي التي لا تتأثر تدخل.

عموما، والتلاعب الدوائية بالتعاون مع القياس عالية الدقة يوفر رؤية فريدة في الدور الذي الإدراك يلعب في الأصل ومظهر من مظاهر الملاحة. حداثة هذه طريقة فريدة من نوعها تسمح للباحثين لفهم أفضل للآليات العصبية الكامنة التي تؤدي إلى الإدراك في الملاحة. وعلاوة على ذلك، هذه التقنيات يمكن استخدامها لإجراء دراسات إضافية من الإدراك في البرية مع تطبيق خاص لسلوكيات واضحة مكانيا (على سبيل المثال، والملاحة، والهجرة، والبحث عن الطعام، وتشتت) ^{11-13، 33،} وتطور الإدراك ^{1 و 7،} والحفاظ على (على سبيل المثال، النبات، إعادة) ^{31، 32.} هذه التقنية مفيدة للمجالا واسعاو(ه) من الأصناف في مجموعة واسعة من الموائل وأمرا حيويا لفهم أنماط تطور السلالات في الإدراك.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Scopolamine bromide	Sigma	S0929	USP
Scopolamine methylbromide	Sigma	S8502, 1421009	USP and non USP versions
Saline	Hanna Pharmaceutical Supply Co., Inc.	409488850	USP, formulated as an injectable
Syringe filter	Fisher	09-720-004
Syringe	Fisher	14-823-30
Hypodermic needle	Fisher	14-823-13
Antenna	Wildlife Materials	3 Element Folding Yagi	Antennae with additional elements are available, but can be cumbersome in the field.
Radio Receiver	Wildlife Materials	TRX-2000S	Water resistant models are also available.
Compass	Brunton	Truarc 15
Radio transmitters	Holohil Inc.	BD-2, PD-2, RI-2B	Transmitter models vary in lifespan and signal output as a function of battery size and pulse rate settings, which can be customized based on the study question and organism.
GPS	Garmin	eTrex Venture
Coaxial cable	newegg.com	C2G 40026	BNC connections are necessary.
Hoop net	Memphis Net and Twine	TN325	Net mesh size should be chosen based on the minimum size of the target animal.