בדיקת רגישות חזותית על מהירות ועל כיוון התנועה של לטאות

Biology

Your institution must subscribe to JoVE's Biology section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

בדיקת רגישות חזותית לטאות באמצעות פרדיגמה התניה אופרנטית המעסיקה וידאו השמעה אקראית של נקודה kinematograms ו ממוחשבת חסרי חוליות.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Woo, K. L. Testing Visual Sensitivity to the Speed and Direction of Motion in Lizards. J. Vis. Exp. (2), e127, doi:10.3791/127 (2006).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

בדיקת רגישות חזותית כל מיני מספק מידע בסיסי לגבי התנהגות, אבולוציה ואקולוגיה. עם זאת, בדיקת תכונות ספציפיות של מערכת הראייה לספק ראיות אמפיריות יותר עבור יישומים פונקציונליים. חקירת מערכת חושית מספקת מידע על יכולת למידה חושית, ויכולת זיכרון, קובע התנהגות בסיסית ידוע שבו לאמוד סטיות (Burghardt, 1977). עם זאת, בניגוד למערכות היונקים או העופות, בדיקות למידה וזיכרון במינים זוחל קשה. יתר על כן, באמצעות פרדיגמה אופרנטית כאמצעי פסיכופיסיות היכולת החושית היא גם קשה באותה מידה. מבחינה היסטורית, מין זוחל הגיבו גרוע ניסויים מיזוג בגלל נושאים הקשורים לפיזיולוגיה מוטיבציה, חילוף החומרים, ואת המאפיינים הביולוגיים הבסיסיים. הנה, אני להוכיח פרדיגמה אופרנטית בשימוש לטאה מין רומן מודל, הדרקון ג'קי (Amphibolurus muricatus) ולתאר איך לבדוק רגישות היקפי מהירות הבולטים והמאפיינים תנועה. שיטה זו משתמשת גישה חדשנית ללימוד בהערכת יכולת חושית לטאות. אני מעסיק את השימוש של נקודה אקראית kinematograms (RDKs) כדי למדוד את הרגישות מהירות, לתפעל את רמת עוצמת האות על ידי שינוי היחס של נקודות בכיוון עקבית. RDKs אינם מייצגים גירוי בעל משמעות ביולוגית, מעסיקה את מערכת הראייה, והוא כלי פסיכופיסיות הקלאסי למדידת רגישות בבני אדם ובבעלי חיים אחרים. כאן, RDKs מוצגים לטאות באמצעות שלוש מערכות הפעלה וידאו. לטאות הן כדי לבחור את הכיוון (ימין או שמאל) שבו הם תופסים את הנקודות כדי להיות נעים. בחירת הכיוון המתאים מחוזקת על ידי גירויים טרף חשוב מבחינה ביולוגית, על ידי סימולציה של אנימציה ממוחשבת חסרי חוליות.

Protocol

ג'קי דרקונים

לטאות ג'קי (א muricatus) נערכו אקלים מבוקר מתקני בשבי.

מארזי נבנו terrariums זכוכית מפוברק מדידה 60 ס"מ 3. מארזי היו מלאים גם עם מצע חול סידני, העלווה מקומיים, עמידה מעץ טבעי. מארזי הונחו על גבי עגלות מטלטלין שאיפשרו נושאים כדי להיות ממוקם באמצע של כל מסכי צפייה.

לטאות הושמו תחת 14L: 10D מחזור אור במהלך הקיץ התנאים מדומה, וכן סופקו עם שתי מנורות חימום (125W) ואת סגול נאותה (UV) תאורה (300W) במהלך חצי השעה הראשונה של היום. לטאות נמסרו גם עם מים כרצונך, צרצרים נמאס (Achetus domesticus) מאובק עם ויטמינים בזמן הלא ניסיונית הפעלות, ואת החדירה שגרתי עבור טפילים באמצעות מינונים מדולל של Ivermectin.

ציוד המשמש להפעלת

שלושה השמעה אסדות וידאו משמשים להצגת גירוי (ראה איור 1). המתקן המרכזי מורכב iMac (אפל) המכיל גירויים נקודה. שתי אסדות נוסף מורכב iMac עם Final Cut Pro HD עבור מצגת גירוי שהכיל גירויים השמעה (כלומר, חסרי חוליות).

האות הדיגיטלי נשלח מתקדם ממיר וידאו דיגיטלי (Canopus © gt ADVC110, מלבורן, ויקטוריה, אוסטרליה) המרה דיגיטלית ל-אנלוגי עבור השמעת וידאו המוצג על Trintron סוני (Sony Corporation, Shinagawa, טוקיו יפן) לפקח (סדרה מס 'PVM-14M2A/PVM-14L2/PVM-14N5A). מצלמת וידאו (דגם מספר MV650i) Canon דיגיטלית עם זום אופטי 22X (קנון Inc, יפן) מותקן ישירות מעל אזור בדיקות רשומות תגובות לגירויים ישירות מקליט (Sony Corporation, Shinagawa, טוקיו יפן) קלטת וידאו סוני ( מספר סידורי SLV-EZ717AS).

תמונות הוקלט נשלחים עינית צבע (NEC, מס 'סידורי 1892, קאנאגאווה, יפן). ב 7.5 שניות מתחילת להציג הנקודות, סמן הצליל שנוצר אלקטרונית נשלח ® Canopus ADVC110 ורשומות על VHS. וידאו השמעה מותאמת עבור PAL-DV סטנדרטית (05:01 דחיסה, 575 קווי רזולוציה אופקית: 25 מסגרות s-1).

Random-dot Kinematograms (RDKs)

RDKs ניתן לפתח באמצעות VPixx V1.79 (VPixx V1.79, VPixx טכנולוגיות בע"מ 2002).

גירויים עיצוב עם שדה 30 x 20 מעלות, למלא עם 200 נקודות, עם כל נקודה מדידת 5 × 5 פיקסלים.

בנה גירויים נקודה עם שמונה וריאציות מהירות בשילוב עם שמונה רמות של קוהרנטיות בשני כיוונים, שהניבו 128 לגירויים שונים.

פרמטרים מהירות תוכננו מעלות לשנייה (° / s). וריאציות מהירות היו 0.5, 2.5, 5, 10, 20, 40, 80, ו - 160 ° / s. האחוזים היו קוהרנטיות 0, 2.5, 5, 10, 20, 40, 80, ו 100% בתנועה או כיווני שמאלה או ימינה.

ייצוא כל רצף כקובץ Motion JPEG-B. עם זאת, ניתן לעצב את RDKs אשר מגוון של תכונות.

כל רצף הוא בסך הכל 15 שניות משך. הסדרה מתחילה עם ים של 2.5 לכידות 0% בהתאמה עם משתנה המהירות לדין. תקופה זו יוזם הניסוי הנוכחי. זה ואחריו 5 s השונות בשילוב מהירות קוהרנטיות. רצף הושלמה על ידי s 7.5 של 100% בכיוון המתאים.

ייבוא ​​כל JPEG-B רצפים Motion ולערוך Apple Final Cut Pro HD (אפל מחשבים בע"מ). הוספת סמן צליל במרווח זה. סמן זה נשמע רק VHS, והוא משמש כרמז כאשר הבקיע התנהגות כאשר השינויים במצגת גירוי להתרחש. Exported כל אחד 128 רצפים כמו בסרטים Cut Pro הסופי.

החיזוקים ראשיים - תולעי קמח

המקום הנושאים בלוח זמנים חיזוק של חמישה מחקרים אקראיים לכל ניסיון לחסום (16 ניסויים) במהלך הניסוי. החיזוקים ראשיים הם תולעי קמח (Tenebrio מוליטור).

חיזוקים משניים - חסרי חוליות אנימציה

חיזוקים משניים יש זיווג עם חיזוק הראשי. נוצר על החיזוקים משמעות ביולוגית, כגון שלושה סוגים של אנימציה ממוחשבת חסרי חוליות: 1) קריקט, 2) קרדית, ו 3) עכביש.

יצירת אנימציות באמצעות Lightwave v8.3 (Newtek של בע"מ, בסן אנטוניו, טקסס, ארה"ב) עבור 15 של אורך, עם הראשוני של 7.5 הרקע עדיין, ואחריו של 7.5 של חסרי חוליות על המסך המתאים.

Photograph רקע של צמחייה טבעית לייבא כקובץ JPEG בסרטון eah. ייצוא כל רצף לתוך הפרט רצפים תמונת JPEG (375 מסגרות), ו לדחוס לתוך קובץ הסרט באמצעות Final Cut Pro HD השמעה עבור וידאו. עיצוב 50 קליפים ייחודי כדי למנוע התרגלות בפרדיגמה מיזוג.

כללי נוהל

המקום נושאים בין מסכי הצפייה.

מצגת אקראי של גירויים RDK לכל נושא.

הצג גירויים בבלוקים של 16 מחקרים על פני שמונה ימים. משפט כל 15 שניות עם מרווחי intertrial משתנה 30-60 s. כל קטע במשפט לתוך מרווח של 2.5 לכידות 0% רעיוני של בדיקות מהירות, 5 ים של בדיקות מהירות קוהרנטיות, ואחריו של 7.5 של 100% בכיוון המתאים מתאימים עם מהירות.

בתקופה קריטית זו של 5, הנבדקים מתבקשים להגיב. שיא צעדים תלויים כמו אוריינטציה כלפי צג שמאלה או ימינה ו חביון להגיב.

השתמש רק חמישה מחקרים אקראיים עם חיזוק ראשוני ולחזק כל משפט עם חוליות אנימציה. בסיום משפט כל בלוק, להסיר מתחמים נושא מאזור בדיקות, להציג עוד המתחם.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

בדיקת יכולת חושית מין לטאה כבר קשה, ומאז הן במידה רבה תהליך מייגע ומפרך. קשיים אלה נובעים מציאת חיזוק נכון או הקמת פרוטוקול תפקודית. הנה, הקמתי פרוטוקול מוצלח בו כדי לבחון תפיסת תנועה לטאות. הליך זה יכול להיות גם ישים בבדיקת מאפיינים ויזואליים אחרים, כמו גם מנגנוני חושיות אחרות. בנוסף, הליך זה עשויות לחול על מינים אחרים. התועלת של פרוטוקול זה לא רק מאפשר לנו להבין את ההתנהגות הטבעית, אלא להשתמש התנהגות לטאה כמודל מאמצים מדעיים אחרים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

מימון נתמך על ידי פרס CISAB ואת המחלקה לפסיכולוגיה לתארים מתקדמים של אוניברסיטת Macquarie, ומועצת המחקר האוסטרלי. המחקר נערך במסגרת קווים מנחים אתיים של אוניברסיטת Macquarie Animal ועדת האתיקה (2003/014) ואת New South Wales גנים לאומיים Wildlife Services (S11024) של אוסטרליה.

Acknowledgements

אני רוצה להודות כריסטופר אוונס דארן בורק מהמרכז לחקר אינטגרטיבי של התנהגות בעלי חיים (CISAB).

Materials

Name Type Company Catalog Number Comments
iMac Computer Apple Three systems
Canopus® Digital-to-analog converter Canopus® ADVC110
Sony Trintron Colour viewfinder Sony Corporation PVM-14M2A, PVM-14L2, PVM-14N5A Three monitors
Canon Digital camcorder Canon, inc. MV650i Records behavior
NEC Colour viewfinder NEC Corporation 1892 View responses
Sony VCR VHS recorder Sony Corporation SLV-EZ717AS Record behavior to VHS
VHS tape Generic VHS Recording media
VPixx Software program VPixx Technologies, Inc. v1.79 To create RDKs
Final Cut Pro Software program Apple HD To create playback sequences
Lightwave® 3D Software program NewTek Inc. v8.3 To create secondary reinforcers
Mealworm Tenebrio molitor Pisces Enterprises LTD Primary reinforcer
Cricket Achetus domesticus Pisces Enterprises LTD Food for husbandry
Terrariums Glass Crystal Palace Aquariums Enclosure material for lizards (60 cm x 60 cm x 60 cm)
Globes Spotone Philips 125 W, Heat lamps for lizards
Ultraviolet globes Ultra-Vitalux Osram 300W, UV lamps for lizards
Herptivite Rep-Cal Research Labs Vitamins: beta carotene, calcium, and vitamin D3

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Burghardt, G. M. Learning processes in reptiles. Biology of the reptilia. Gans, C., Tinkle, D. W. 7, Academic Press. New York. 555-681 (1977).
  2. VPixx, Instruction Manual. VPixx Techniologies Inc. 96- (2002).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics