6 Kasım 2016
Bu kağıt belge ve navigasyon biliş rolünü ölçmek için bellek ve radyo telemetri farmakolojik manipülasyon birleştiren yeni bir protokol tanımlamaktadır.
Bu deneyin genel amacı, kara kaplumbağası navigasyonunda uzamsal bilişin önemini belirlemektir. Bu yöntem, hayvanların çevrelerindeki değişikliklere nasıl tepki verdikleri veya stresli manzaralarda nasıl gezindikleri de dahil olmak üzere ekolojideki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir ve bize altta yatan bilişsel ve nörolojik süreçler hakkında fikir verebilir. Bu tekniğin temel avantajları, hayvan hareketlerinin yüksek mekansal hassasiyete sahip doğal bir sistemde incelenmesi ve davranışın iyi çalışılmış farmakolojik ajanlar kullanılarak manipüle edilmesidir.
Bu yöntem, hayvan hareketlerinin bilişsel temeli hakkında fikir verebilse de, koruma ve nörobiyoloji gibi diğer sistemlere de uygulanabilir. Başlamak için, kaplumbağalar içerdiği bilinen bir hedef su kütlesi bulun. Site içinde tuzak yerleştirmek için yeterli su derinliğine sahip bir bölge belirleyin.
Çember tuzaklarını, kapana kısılmış kaplumbağalara yüzeye çıkmaları ve nefes almaları için alan sağlamak için dört ila beş inç suyun üzerinde kalacak şekilde yerleştirin. Tuzakları maksimum uzunluklarına kadar genişletin. Tuzakları güvenli bir şekilde yerine oturtun.
Daha sonra, tuzakları ölü balık, tavuk ciğeri veya boyunları ve bir kutu kedi maması veya konserve sebze ile yemleyin. Tuzakları günde iki kez kontrol edin. Hayvanı yanlarda tutarak, pençeler veya gaga ile temastan kaçınarak kaplumbağaları çıkarın, bu da yaralanmaya neden olabilir.
Kaplumbağayı bir yay ölçeğine bağlı bir tutma torbasına yerleştirin ve hayvanın kütlesini en yakın grama kaydedin. Vericiyi sabitlemek için önce bir spatula ve bez kullanarak bağlantı alanındaki çamuru, kalıntıları ve yosunları temizleyin. % 70 izopropanol kullanarak bu alanı temizleyin.
Vericiyi kaplumbağa kabuğuna takmak için az miktarda beş dakikalık epoksi kullanın ve vericinin kabukla maksimum temas etmesini sağlamak için onu yönlendirin. Anteni, vücudun uzun eksenine paralel olarak hayvanın arkasından gelecek şekilde konumlandırın. Son olarak, tüm vericiyi ve çevredeki kabuğun yaklaşık bir santimetresini beş dakikalık epoksi ile kaplayın.
Epoksi sertleştikten sonra, genellikle gece boyunca, kaplumbağayı yakalama noktasına geri koyun. İlaç stoklarını hazırlamak için, mililitre başına bir miligram çözelti yapmak için yeterli skopolamin hidrobromürü tartmak için bir davlumbazda analitik terazi kullanın. Skopolami, uygun hacimde enjeksiyon salin içeren konik bir tüpe ekleyin.
Çözünene kadar girdap. Daha sonra, mililitre başına bir miligram çalışma çözeltisi yapmak için yeterli skopolamin metilbromür tartın. Bunu, uygun hacimde enjeksiyon salin içeren konik bir tüpe ekleyin.
Tüm toz çözülene kadar çözeltiyi vorteksleyin. 0.22 mikrometrelik bir şırınga filtresi kullanarak, skopolamin hidrobromür çözeltisini steril sızdırmaz bir serum şişesine aktarın. Skopolamin metilbromür çözeltisini filtrelemek için yeni bir şırınga kullanarak filtrasyon işlemini tekrarlayın.
Hedef hayvanın frekansını alıcıya çevirin. Bir Yagi anteni kullanarak ve alıcı kazancı orta olarak ayarlanmışken, etiketlenmiş bir hayvanın genel konumunu belirleyin. En az 25 metre uzakta kalacak şekilde hedef kaplumbağanın genel konumuna gidin.
Bir GPS cihazı kullanarak konumu kaydedin. En güçlü sinyalin yönünü belirleyin. Algılanabilir bir sinyal almaya devam ederken kazancı mümkün olduğunca azaltın.
Anteni sola hareket ettirin ve sinyalin kaybolduğu yatağı kaydedin. Bu sol tepecik. Ardından doğru tepeyi belirlemek için bu işlemi tekrarlayın.
Bu iki tepecik, tek bir rulman setini temsil eder. Ardından, mümkünse ideal olarak ilk rulmana göre 60 ila 90 derece arasında farklı bir yere gidin ve sol ve sağ mafsallı rulmanları tekrar alın. İzleyici konumunu her değiştirdiğinde bir GPS konumunun alınması gerekir.
Doğruluğu artırmak için bunu toplamda en az üç ve en fazla beş rulman seti için farklı konumlarda tekrarlayın. Konum toplamayı her 10 ila 15 dakikada bir tekrarlayın ve hedef hayvan için yatak setlerini kaydedin. Bu, manipüle edilmemiş hayvanlar için hareket verileri verecektir.
Hayvan, öngörülen yolunun yaklaşık yarısını geçene kadar devam edin. Ardından, hayvanın bulunduğu yere ilerleyin ve dikkatlice yeniden yakalayın. Daha önce toplanan kütleyi kullanarak, toplanan spesifik hayvan için uygulanacak doğru ilaç dozunu belirleyin.
Enjeksiyon bölgesini %70 alkollü bir mendille temizleyin. 22 gauge iğneli bir mililitrelik şırınga kullanarak, ilacı doğrudan kaudle peritoneal sinüse verin. Hayvanı yakalandığı yerde mümkün olan en kısa sürede serbest bırakın.
Öngörülen hedefe ulaşana kadar sol ve sağ knoll yöntemini kullanarak hayvanın hareketini takip edin. Her bir çift sol ve sağ manoll yatağını kullanarak, ortaya çıkan verici yatağını bulmak için açıyı ikiye bölün. Bunu belirli bir zaman noktası için tüm rulmanlar için tekrarlayın ve hayvanın o andaki konumunu bulmak için üçgenleyin.
Bu harita, deneyimli yetişkin kaplumbağaların geçici ve kalıcı göletler arasında izlenen hareketlerini göstermektedir. Enjeksiyondan önce geleneksel yollar boyunca yüksek hassasiyetin korunmasına rağmen, test grubundaki tüm yetişkinler skopolamin tedavisi aldıktan sonra önemli ölçüde saptı. Bu fenomen, kontrol ilacı olan metilskopolamin ile tedavi edilen kişilerde görülmemiştir.
Tersine, saf gençlerin haritalanması, skopolamin tedavisi ile bile bireylerin geleneksel rotalar içinde hareket ettiğini gösterdi. Bu, bölgede daha önce deneyimi olmayan genç bireylerin gezinmek için yerel ipuçlarını kullandığını, skopolamin ile tedavi edilen yetişkinlerin ise skopolamin ile tedavi edildiklerinde bu yeteneği kaybettikleri için gezinmek için uzamsal hafızayı kullandıklarını ileri sürdü. Bu grafik, örnek kaplumbağaların tedaviden önceki hareketini göstermektedir.
Tüm tedavi gruplarının geleneksel yolu yüksek derecede doğrulukla takip ettiği görülmektedir. Tedaviden sonra, skopolamin tedavi grubundaki yetişkinler geleneksel yoldan önemli ölçüde saptı. Diğer tüm gruplar yüksek hassasiyetle gezinmeye devam etti.
Bir kez ustalaştıktan sonra, izleme düzgün bir şekilde gerçekleştirilirse her bir rulman seti en fazla üç dakika içinde toplanabilir. Bu prosedürü denerken, doğru verileri toplamak için yeterince yakın, ancak hayvanı rahatsız etmeyecek kadar yakın olmayan yerleri seçmeyi unutmamak önemlidir. Geliştirildikten sonra bu teknik, ekoloji ve hayvan davranışı alanındaki araştırmacıların doğal koşullar altında bilişin nörolojik temelini keşfetmelerinin yolunu açtı.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, farmakolojik manipülasyon ve radyo telemetriyi entegre eden yeni bir protokol kullanarak, kaplumbağa navigasyonunda uzamsal bilişin rolünü araştırmaktadır. Bu yaklaşım, hayvan davranışlarının doğal ortamlardaki işleyişine dair anlayışımızı geliştirmeyi amaçlamaktadır.
Farmakolojik manipülasyonun yüksek hassasiyetli radyo telemetri ile entegrasyonu, serbest dolaşan hayvan modellerindeki uzamsal biliş mekanizmalarının doğrudan sorgulanmasını sağlar. Bu yaklaşım, ekolojik olarak ilgili koşullar altında nörofarmakolojik müdahalenin davranışsal sonuçlarla ilişkilendirilmesindeki öngörü güvenilirliğini artırarak, bilişsel ve nörolojik yollar için erken aşama hedef doğrulamasını destekler. Metodoloji, translasyonel nörobilim ve davranışsal farmakoloji süreçlerinde mekanistik risk azaltma için ölçeklenebilir bir çerçeve sunar.
Bu protokol, doğal hayvan modellerinde bilişsel hedeflerin hipotez odaklı test edilmesini sağlayarak, erken keşif aşaması ile preklinik araştırmalar arasında köprü kurar.