छिपकली में और गति की गति और दिशा के लिए दृश्य संवेदनशीलता परीक्षण

Biology

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Summary

एक operant कंडीशनिंग प्रतिमान है कि यादृच्छिक डॉट kinematograms और कंप्यूटर जनित अकशेरूकीय वीडियो प्लेबैक को रोजगार का उपयोग छिपकलियों में दृश्य संवेदनशीलता परीक्षण.

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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).

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Abstract

किसी भी प्रजातियों में दृश्य संवेदनशीलता परीक्षण बुनियादी व्यवहार, विकास और पारिस्थितिकी के बारे में जानकारी प्रदान करता है. हालांकि, दृश्य प्रणाली के विशिष्ट सुविधाओं का परीक्षण कार्यात्मक अनुप्रयोगों के लिए अधिक अनुभवजन्य साक्ष्य प्रदान करते हैं. संवेदी प्रणाली में जांच संवेदी क्षमता सीखने और स्मृति क्षमता के बारे में जानकारी प्रदान करता है, और जाना जाता है जिस में विचलन गेज आधारभूत व्यवहार (Burghardt, 1977) स्थापित है. हालांकि, स्तनधारी या एवियन प्रणालियों के विपरीत, एक साँप प्रजातियों में सीखने और स्मृति के लिए परीक्षण करना मुश्किल है. इसके अलावा, संवेदी क्षमता के एक psychophysical उपाय के रूप में एक operant प्रतिमान का उपयोग इसी तरह की है के रूप में मुश्किल है. ऐतिहासिक, सरीसृप प्रजातियों खराब कंडीशनिंग परीक्षण करने के लिए प्रेरणा, फिजियोलॉजी, चयापचय, और बुनियादी जैविक विशेषताओं से संबंधित मुद्दों की वजह से जवाब दिया है. यहाँ, मैं का प्रदर्शन एक operant प्रतिमान एक उपन्यास मॉडल छिपकली प्रजातियों का इस्तेमाल किया, जैकी (Amphibolurus muricatus) अजगर और वर्णन कैसे मुख्य गति और गति विशेषताओं के लिए परिधीय संवेदनशीलता परीक्षण करने के लिए. इस विधि का आकलन सीखने और छिपकलियों में संवेदी क्षमता के लिए एक नवीन दृष्टिकोण का उपयोग करता है. मैं यादृच्छिक डॉट kinematograms (RDKs) का उपयोग गति, और एक सुसंगत दिशा में आगे बढ़ डॉट्स के अनुपात बदलकर सिग्नल की शक्ति के स्तर में हेरफेर संवेदनशीलता को मापने के रोजगार. RDKs एक biologically सार्थक प्रोत्साहन का प्रतिनिधित्व नहीं दृश्य प्रणाली संलग्न है, और एक क्लासिक psychophysical मानव और अन्य जानवरों में संवेदनशीलता को मापने के उपकरण का इस्तेमाल किया है. यहाँ, RDKs तीन वीडियो प्लेबैक प्रणाली का उपयोग छिपकलियों को प्रदर्शित कर रहे हैं. छिपकली दिशा (बाएँ या दाएँ) जिसमें वे डॉट्स हो रहा करने के लिए अनुभव का चयन करें. उचित दिशा का चयन biologically महत्वपूर्ण शिकार उत्तेजनाओं, कंप्यूटर एनिमेटेड अकशेरूकीय द्वारा नकली द्वारा प्रबलित है.

Protocol

Jacky ड्रेगन

जैकी छिपकली (ए muricatus) जलवायु नियंत्रित बंदी सुविधाओं में आयोजित की गई.

बाड़ों गढ़े कांच terrariums 60 3 सेमी को मापने का निर्माण किया गया. बाड़ों भी सिडनी रेत सब्सट्रेट, देशी पत्ते, और प्राकृतिक लकड़ी perches से भर गया. बाड़ों चल ट्रॉलियों के शीर्ष पर रखा गया था अनुमति दी है कि के लिए विषयों सभी देखने पर नज़र रखता है के बीच में रखा.

10D प्रकाश चक्र शर्तों नकली गर्मियों के दौरान, और दोनों गर्मी (125W) लैंप और पर्याप्त पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश (300W) के दिन के उजाले के पहले आधे घंटे के दौरान के साथ प्रदान की: छिपकली 14L के तहत रखा गया है. छिपकली भी पानी विज्ञापन libitum खिलाया क्रिकेट (Achetus domesticus) गैर प्रायोगिक सत्र के दौरान विटामिन के साथ झाड़ा, और नियमित रूप से Ivermectin के पतला खुराक का उपयोग परजीवी के लिए wormed के साथ प्रदान किया गया.

प्लेबैक के लिए खेतों में प्रयुक्त उपकरण

तीन वीडियो प्लेबैक रिसाव उत्तेजना प्रस्तुति (चित्रा 1 देखें) के लिए उपयोग किया जाता है . केंद्रीय रिग एक (एप्पल कंप्यूटर, Inc) iMac डॉट उत्तेजनाओं से युक्त होते हैं . दो अतिरिक्त रिसाव कि प्लेबैक उत्तेजनाओं (यानी, अकशेरूकीय) निहित उत्तेजना प्रस्तुति के लिए Final Cut Pro HD के साथ एक imac से मिलकर बनता है .

डिजिटल सिग्नल वीडियो प्लेबैक के लिए डिजिटल करने वाली अनुरूप रूपांतरण के लिए एक उन्नत डिजिटल वीडियो कनवर्टर (Canopus © जी.टी. ADVC110, मेलबोर्न, विक्टोरिया ऑस्ट्रेलिया) भेजा जाता है और एक सोनी (सोनी निगम, Shinagawa, टोक्यो जापान) Trintron मॉनिटर (श्रृंखला पर प्रदर्शित नग PVM-14M2A/PVM-14L2/PVM-14N5A). एक कैनन (मॉडल नहीं MV650i) 22x ऑप्टिकल जूम (तोप इंक, जापान) के साथ डिजिटल camcorder परीक्षण क्षेत्र और stimuli करने के लिए सीधे एक सोनी (सोनी निगम, Shinagawa, टोक्यो, जापान) वीडियो कैसेट रिकॉर्डर रिकॉर्ड प्रतिक्रियाओं से ऊपर सीधे मुहिम शुरू की है ( सीरियल एसएलवी EZ717AS सं).

रिकार्ड छवियों एक रंग दृश्यदर्शी (NEC, सीरियल सं 1892, Kanagawa, जापान) के लिए भेजा जाता है . डॉट्स प्रदर्शन की शुरुआत से 7.5 सेकंड से कम, एक इलेक्ट्रॉनिक उत्पन्न ध्वनि मार्कर Canopus ® ADVC110 एवं वीएचएस पर रिकॉर्ड करने के लिए भेजा है . वीडियो प्लेबैक PAL - DV मानक (, क्षैतिज संकल्प 575 लाइनों, 25 तख्ते एस -1 05:01 संपीड़न) के लिए निकाला जाता है .

रैंडम डॉट Kinematograms (RDKs)

RDKs VPixx V1.79 (V1.79 VPixx, VPixx टेक्नोलॉजीज इंक 2002) का उपयोग कर विकसित किया जा सकता है.

एक 30 x 20 डिग्री क्षेत्र के साथ डिजाइन उत्तेजनाओं, 200 डॉट्स के साथ एक 5 एक्स 5 पिक्सल मापने डॉट के साथ भरने.

गति में आठ भिन्नरूपों जुटना और दो ​​दिशाओं के आठ स्तरों के साथ संयुक्त, 128 विभिन्न उत्तेजनाओं पैदा करने के साथ डॉट उत्तेजनाओं बनाएँ.

स्पीड मापदंडों प्रति सेकंड डिग्री (° / s) में डिजाइन किए गए थे. स्पीड विविधताओं 0.5, 2.5, 5, 10, 20, 40, 80, और 160 ° एस / जुटना प्रतिशत या तो एक बाईं या दाईं दिशात्मक गति में 0, 2.5, 5, 10, 20, 40, 80, और 100% थे.

एक मोशन फ़ाइल JPEG बी के रूप में प्रत्येक अनुक्रम निर्यात. हालांकि, आप जो सुविधाओं की एक सरणी RDKs डिजाइन कर सकते हैं.

प्रत्येक अनुक्रम अवधि में कुल 15 एस है. अनुक्रम 0% जुटना परीक्षण गति चर के साथ मिलान के 2.5 एस के साथ शुरू होता है. इस अवधि वर्तमान परीक्षण शुरू की. यह गति और जुटना संयोजन में भिन्नता के 5 द्वारा पीछा किया जाता है. अनुक्रम 100% की 7.5 द्वारा उचित दिशा में पूरा किया गया था.

सभी प्रस्ताव जेपीईजी बी दृश्यों और संपादित Apple Final Cut Pro HD (एप्पल कंप्यूटर, Inc) में आयात करें. प्रत्येक अंतराल पर एक ध्वनि मार्कर जोड़ें. यह मार्कर केवल वीएचएस को सुनाई देती है, और एक क्यू के रूप में प्रयोग किया जाता है जब व्यवहार स्कोरिंग जब उत्तेजना प्रस्तुति में परिवर्तन होते हैं. Final Cut Pro फिल्मों के रूप में प्रत्येक 128 दृश्यों के निर्यात.

प्राथमिक reinforcers - mealworms

ब्लॉक परीक्षण प्रति पांच (16 परीक्षण) के प्रयोग के दौरान परीक्षणों के एक यादृच्छिक सुदृढीकरण अनुसूची पर रखें विषयों . प्राथमिक reinforcers mealworms (Tenebrio molitor) कर रहे हैं.

माध्यमिक reinforcers - एनिमेटेड अकशेरूकीय

माध्यमिक reinforcers प्राथमिक reinforcer के साथ जोड़ा जा रहे हैं. 1) क्रिकेट, 2) घुन, और 3) मकड़ी: कंप्यूटर एनिमेटेड अकशेरूकीय के तीन प्रकार के जैसे biologically सार्थक reinforcers बनाया .

लंबाई में 15 एस के लिए Lightwave v8.3 (NEWTEK इंक, सैन एंटोनियो, TX, संयुक्त राज्य अमेरिका) का उपयोग कर एनिमेशन बनाएँ, प्रारंभिक 7.5 अभी भी पृष्ठभूमि के साथ, और उचित स्क्रीन पर invertebrate के 7.5 द्वारा पीछा किया.

फोटोप्राकृतिक वनस्पति की एक पृष्ठभूमि eah क्लिप में एक JPEG के रूप में आयात tograph. व्यक्तिगत JPEG छवि दृश्यों (375 फ्रेम) में प्रत्येक अनुक्रम निर्यात, और वीडियो प्लेबैक के लिए है Final Cut Pro HD उपयोग कर एक फिल्म फ़ाइल में सेक. 50 अद्वितीय क्लिप डिजाइन कंडीशनिंग प्रतिमान को आदी होना रोकने के.

जनरल प्रक्रिया

देखने पर नज़र रखता है के बीच प्लेस विषयों .

प्रत्येक विषय के लिए RDK उत्तेजनाओं की प्रस्तुति randomize.

16 परीक्षणों के ब्लॉक में आठ दिनों से अधिक उत्तेजनाओं दिखाएँ . प्रत्येक परीक्षण intertrial 30-60 से अलग अंतराल के साथ 15 एस एस खंड 0% परीक्षण गति, गति और जुटना परीक्षण के 5 है, और गति के साथ मिलान उचित दिशा में 100% की 7.5 द्वारा पीछा किया चिंतनशील जुटना 2.5 एस में प्रत्येक परीक्षण अंतराल .

इस एस 5 महत्वपूर्ण अवधि के दौरान, विषयों का जवाब करने के लिए आवश्यक हैं. रिकार्ड एक छोड़ दिया है या सही मॉनिटर की ओर अभिविन्यास और विलंबता के रूप में निर्भर उपाय करने के लिए जवाब.

एक प्राथमिक reinforcer के साथ केवल पांच यादृच्छिक परीक्षण का प्रयोग करें और एक एनिमेटेड invertebrate के साथ प्रत्येक परीक्षण को सुदृढ़. प्रत्येक ब्लॉक परीक्षण के पूरा होने पर, परीक्षण क्षेत्र से विषय बाड़ों निकालने के लिए, और एक अन्य बाड़े परिचय .

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Discussion

परीक्षण छिपकली प्रजातियों में संवेदी क्षमता मुश्किल हो गया है, और मोटे तौर पर दोनों एक थकाऊ और कठिन प्रक्रिया किया गया है. इन कठिनाइयों सही reinforcer ढूँढने या एक कार्यात्मक प्रोटोकॉल की स्थापना से स्टेम. यहाँ, मैं एक सफल प्रोटोकॉल जिसमें छिपकलियों में गति धारणा का परीक्षण करने के लिए की स्थापना की. यह प्रक्रिया भी अन्य दृश्य के रूप में के रूप में अच्छी तरह से विशेषताओं अन्य संवेदी तंत्र परीक्षण में लागू किया जा सकता है. इसके अलावा, इस प्रक्रिया के अन्य प्रजातियों के लिए लागू किया जा सकता है. इस प्रोटोकॉल की उपयोगिता न केवल हमें प्राकृतिक व्यवहार को समझने के लिए, लेकिन अन्य वैज्ञानिक प्रयासों के लिए एक मॉडल के रूप में छिपकली व्यवहार का उपयोग करने की अनुमति देता है.

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Disclosures

अनुदान Macquarie विश्वविद्यालय के CISAB और मनोविज्ञान विभाग के स्नातकोत्तर पुरस्कार और ऑस्ट्रेलियाई अनुसंधान परिषद द्वारा समर्थित किया गया. अनुसंधान Macquarie विश्वविद्यालय पशु आचार समिति (2003/014) और न्यू साउथ वेल्स ऑस्ट्रेलिया के राष्ट्रीय उद्यानों और वन्यजीव सेवा (S11024) के नैतिक दिशा निर्देशों के भीतर आयोजित किया गया.

Acknowledgements

मैं एकीकृत पशु व्यवहार के अध्ययन (CISAB) के लिए केंद्र से क्रिस्टोफर इवांस और डैरेन बर्क धन्यवाद देना चाहूंगा.

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

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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).

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