도마뱀의 운동의 속도와 방향에 시각 민감도 테스트

Biology

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Summary

임의의 점 kinematograms과 컴퓨터 - 생성 무척추 동물의 비디오 재생을 고용 op​​erant 조절 패러다임을 사용하는 도마뱀의 시각적 감도를 테스트.

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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

어떤 종류의 시각적 감도를 테스트하는 것은 행동, 진화 및 생태에 관한 기본적인 정보를 제공합니다. 그러나, 시각 시스템의 특정 기능을 테스트하는 기능을 응용 프로그램에 대한 더 많은 경험적인 증거를 제공합니다. 감각 시스템에 대한 조사는 감각 능력, 학습 및 기억 능력에 대한 정보를 제공하고, 편차를 측정에 알려진 기본 동작 (Burghardt, 1977)를 설정합니다. 그러나, 포유 동물이나 조류 시스템과는 달리, 파충류 종의 학습과 기억에 대한 테스트를하는 것은 어렵습니다. 또한, 감각 능력의 psychophysical 조치로 operant 패러다임을 사용하면 마찬가지로 어렵습니다. 역사적으로, 파충류 종의 때문에 동기 부여, 생리학, 신진 대사, 기본적인 생물 학적 특성과 관련된 문제의 조화 실험에 제대로 대응합니다. 여기 내가 operant 패러다임 소설 모델 도마뱀 수종을 사용 증명, 재키 드래곤 (Amphibolurus muricatus) 및 돌출 속도와 움직임의 특성에 주변 감도를 테스트하는 방법에 대해 설명합니다. 이 방법은 평가 학습과 도마뱀의 감각 능력에 대한 혁신적인 접근 방식을 사용합니다. 나는 감도 속도와 일관된 방향으로 이동 점의 비율을 변경하여 신호 강도의 수준을 조작할 수를 측정하는 임의의 점 kinematograms (RDKs)의 사용을 사용합니다. RDKs은 생물학적으로 의미있는 자극을 대표, 시각 시스템을 종사하고, 인간과 다른 동물의 감도를 측정하는 데 사용되는 고전적인 psychophysical 도구입니다하지 않습니다. 여기 RDKs 세 비디오 재생 시스템을 사용하여 도마뱀에 표시됩니다. 도마뱀은 그들이 점이 이동하는 인식하는 방향 (왼쪽 또는 오른쪽)을 선택하는 것입니다. 적절한 방향의 선택은 컴퓨터 애니메이션 무척추 동물에 의해 시뮬레이션 생물학적으로 중요한 먹이의 자극에 의​​해 강화됩니다.

Protocol

재키 드레곤스

재키 도마뱀 (A. muricatus)는 기후 제어 포로 시설에서 개최되었습니다.

인클로저는 60cm 3 측정 가공 유리 terrariums의 건설되었다. 인클로저 또한 시드니 모래 기판, 기본 단풍, 자연 목재 날아 가득했습니다. 인클로저는 과목 모두보기 모니터의 중앙에 배치하는 허용되는 이동식 트롤리 위에 놓여 있었다.

시뮬레이션 여름 조건 중 10D 조명 사이클, 두 열 램프 (125W)와 적절한 자외선 (UV) 일광의 첫번째 반 시간 동안 조명 (300W)와 함께 제공되었습니다 도마뱀은 14L 아래 놓여 있었다. 도마뱀은 또한 물 광고 libitum, 자란 귀뚜라미 (Achetus 가정) 이외의 실험 세션 동안 비타민과 함께 찾아 봤어요, 그리고 정기적으로 이버멕틴의 희석 복용을 사용하여 기생충에 대한 wormed와 함께 제공되었습니다.

재생에 사용 장비

쓰리 동영상 재생 rigs는 자극 프리젠 테이션 (그림 1 참조)에 사용됩니다. 중앙 장비는 점 자극을 포함하는 아이맥 (애플 컴퓨터 주식 회사)로 구성되어 있습니다. 두 개의 추가 rigs 재생의 자극 (즉, 무척추 동물) 포함된 자극 프레 젠 테이션에 대한 최종 컷 프로 HD와 아이맥으로 구성되어 있습니다.

디지털 신호는 비디오 재생을위한 디지털 - 아날로그 변환에 대한 고급 디지털 비디오 컨버터 (카노푸스 © GT ADVC110, 멜버른, 빅토리아 호주)로 전송하고 소니 Trintron (소니 주식 회사,시나가와, 도쿄 일본) 모니터 (시리즈에 표시됩니다 Nos. PVM-14M2A/PVM-14L2/PVM-14N5A). 22X 광학 줌 (캐논 주식 회사, 일본)와 캐논 (모델 번호 MV650i) 디지털 캠코더 직접 시험 영역과 직접 소니 (소니 주식 회사,시나가와, 도쿄 일본) 비디오 카세트 레코더 (에 자극에 기록 응답 위에 장착할 수 있습니다 일련 번호 SLV - EZ717AS).

기록된 이미지는 컬러 뷰파인더 (NEC, 일련 번호 1892, 가나가와, 일본)에 발송됩니다. 도트 디스플레이의 시작부터 7.5 초, 전자 생성된 소리 마커가 VHS에 카노푸스 ® ADVC110 및 기록에 전송됩니다. 비디오 재생은 PAL - DV 표준 (; 수평 해상도 575 라인, 25 프레임 S - ​​1 5시 1분 압축)에 대한 조정됩니다.

랜덤 점 Kinematograms (RDKs)

RDKs는 VPixx V1.79 (VPixx V1.79, VPixx 테크놀로지 주식 2002)를 사용하여 개발할 수 있습니다.

30 X 20도 필드와 함께 디자인 자극, 5 × 5 픽셀을 측정하는 각각의 점이 200 점 같이 입력합니다.

128 다른 자극을 생성하는 일관성 여덟 수준 및 두 방향과 결합 속도 8 변화와 도트 자극을 빌드합니다.

속도 매개 변수는 초당도 (° / s)로 설계되었습니다. 속도 차이는 0.5, 2.5, 5, 10, 20, 40, 80, 및 160 ° / s의되었습니다 일관성 비율도 왼쪽이나 오른쪽 방향 움직임에 0, 2.5, 5, 10, 20, 40, 80, 및 100 %되었습니다.

모션 JPEG - B 파일의 각 순서를 내보냅니다. 그러나 기능의 배열 RDKs을 디자인할 수 있습니다.

각 순서는 기간에 총 15 S입니다. 순서는 시험 속도 변수와 일치하는 0 % 기여도 2.5 S로 시작합니다. 이 기간은 현재 재판을 시작합니다. 이것은 속도와 일관성 조합의 변화 5의 다음이다. 순서는 적절한 방향으로 100 %의 7.5에 의해 완성되었다.

애플 파이널 컷 프로 HD (애플 컴퓨터 주식 회사)의 모든 모션 JPEG - B 시퀀스 및 편집을 가져옵니다. 각 간격으로 소리 마커를 추가합니다. 이 마커는 VHS에만 청취하고, 자극 프레 젠 테이션의 변화가 발생할 때 동작을 채점 때 큐로 사용됩니다. 파이널 컷 프로 영화로 128 시퀀스의 각 수출.

기본 reinforcers - Mealworms

실험하는 동안 차단 시험 당 다섯 시련 (16 실험)의 무작위 보강 일정 플레이스 과목. 기본 reinforcers은 mealworms (Tenebrio 몰리토)입니다.

보조 reinforcers - 애니메이션 무척추 동물

보조 reinforcers는 기본 reinforcer와 결합되어야하는 것입니다. 크리켓, 2) 진드기, 그리고 3) 스파이더 1) 같은 컴퓨터 애니메이션 무척추 동물의 세 가지 유형으로 생물 학적 의미 reinforcers를 만들었습니다.

초기 7.5은 여전히 배경으로 길이 15 s에 대한 Lightwave v8.3을 (NewTek 주식 회사, 샌안토니오, TX, 미국)를 사용하여 애니메이션을 생성하고, 해당 화면의 무척추 동물의 7.5의 다음.

그래 클립에서 JPEG로 가져올 자연 식물의 배경을 tograph. 개별 JPEG 이미지 시퀀스 (375 프레임)에 각 순서를 수출하고, 비디오 재생에 대한 최종 컷 프로 HD를 사용하여 동영상 파일을 압축합니다. 에어컨 패러다임에 요법 이니을 방지하기 50 독특한 클립 디자인.

일반 절차

보는 모니터 사이 과목.

각 과목에 대한 RDK 자극의 프레 젠 테이션을 무작위.

팔일 동안 16 실험 단위로 자극을 표시합니다. 각각의 재판은 30-60에서 다양한 intertrial 간격 15 S 있습니다 S. 테스트 속도, 속도와 일관성을 테스트 5의, 그리고 속도와 일치하는 적절한 방향으로 100 % 7.5의 다음의 반사 0 % 기여도 2.5의 세그먼트로 각각의 시험 간격.

이 5의 중요한 - 기간 동안, 주제가 대응해야합니다. 답변을 왼쪽이나 오른쪽 모니터쪽으로 방향 및 지연과 같은 종속 조치를 기록합니다.

기본 reinforcer와 겨우 다섯 무작위 실험을 사용하여 애니메이션 무척추 각 재판을 강화. 각 블록 재판의 완성에서 테스트 영역에서 과목 케이스를 제거하고, 다른 인클로저를 소개합니다.

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Discussion

도마뱀 종의 감각 능력을 테스트하는 것은 어려운되었으며, 대부분 지루하고 힘든 과정을 모두되었습니다. 이러한 어려움은 올바른 reinforcer를 찾거나 기능 프로토콜을 확립에서 줄기. 자, 내가 도마뱀의 모션 인식을 테스트하는 성공적인 프로토콜을 설립했습니다. 이 절차는 또한 다른 시각적 특성뿐만 아니라 다른 감각 메커니즘을 테스트 적용할 수 있습니다. 또한,이 절차는 다른 수종에 적용됩니다. 이 프로토콜의 유용뿐만 아니라 우리가 자연 동작을 이해하지만, 다른 과학적인 노력을위한 모델로 도마뱀 동작을 사용할 수 있습니다.

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Disclosures

자금은 맥쿼리 대학의 CISAB과 심리학과 대학원 수상하고, 호주 연구위원회에 의해 지원되었다. 연구는 맥쿼리 대학 동물 윤리위원회 (2003/014)와 뉴사우스 웨일즈 국립 공원과 호주의 야생 동물 서비스 (S11024)의 윤리 지침 내에서 실시했다.

Acknowledgements

나는 동물 행동의 통합 연구 (CISAB)의 센터에서 크리스토퍼 에반스와 대런 버크 감사드립니다.

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).

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