This work was supported by a BBSRC project grant to DMcK, DMcC and RGN (BB/K002775/1) and a PhD studentship [to JP, BB/J013854/1]. We gratefully acknowledge the fantastic advice on technical equipment and field techniques that we received throughout the project from Nozrat Mirzai (Bioelectronics Unit University of Glasgow), Ross McLeod and Matthew Clavey (ThermalVision Research) as well as SCENE for all their logistic support of the field work. We would also like to thank Debbie Kelton at Veracity for generously providing equipment used to power the thermal imaging camera in the field.

הצהרת אתיקה: העבודה כרוכה שיטת לכידה שגרתית של passerines הקטן חי ללא אושר על ידי הקרן הבריטית לצפרות ופרוטוקול הלכידה לעורר לחץ מתון בציפור בוצעה תחת רישיונות Office Home בריטניה. 1. סט-אפ לצילומים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור הגדרת צילומים שבו ציפורים מעודדים למצב את עצמם מול המצלמה (איור 1). ציפור נכנסה להגדרה דרך חור בקיר בקצה אחד ויש לו גישה למזון קרוב לקיר הקצה השני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להרגיל את ציפורים להגדרה, לספק מזון מתאים (למשל, גרעיני בוטנים) במזין במשך כמה שבועות לפני ההקלטה. מלבד מתן המזון, לעזוב את הסט-אפ באין מפריע. במהלך תקופה זו, להציב חצובה דמה מול המזין לאפשר ציפורים גם להרגיל למצלמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביום ההקלטה, להפחית את availability של גרעיני בוטנים בסט-אפ על ידי הסרת כל המזון שנותר מהמזין והחלפתו במזון הכלול במכל שקוף עם חור קטן רק במרכז בחלק העליון שדרכו ציפורים יכולות לגשת המזון. מיקום מיכל האוכל הזה במרכז הכלוב בהיפך הסוף לחור הכניסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים ריבוע קטן של סרט בידוד השחור של פליטה ידועה לזה של integument הטבעי באחת הפינות של הרשת של התיבה כך שהוא מופיע בכל התמונות. צרף את סרט הבידוד השחור לצמד תרמי הקשורים לוגר טמפרטורה שמתעד את הטמפרטורה של סרט הבידוד השחור עם רזולוציה של 0.1 מעלות צלזיוס כל 1 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את המצלמה ההדמיה התרמית 50 סנטימטרים ממרכז מלכודת הקופסה כך שכל התיבה מתאימה בתוך השדה של המצלמה של נוף, וציפורים האכלה מיכל ברור תמוקם באזור של המצלמה של מוקד. חבר את המצלמה למחשב נייד, להגדיר את המצלמה<html> כדי להקליט תמונות בממוצע של 7.5 פריימים לשניה (עם חותמת זמן), ולשלוח את התמונות לדיסק הקשיח של המחשב הנייד כדי להינצל שם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף חוט דיג לדלת המסתובבת של הסט-אפ ולרדד אותו למצב שבו הניסוי סמוי מן העין של ציפורים, אבל ההגדרה עדיין ניתן לצפות - כ -20 מ &#39;מהסט-אפ. </li></ol> 2. צילומי התגובה של ציפור למתח חריף מתון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שציפור נכנסה לתיבת ההאכלה, לעזוב את ציפור ללא הפרעה בתיבה לבערך 5 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משוך את חוט הדיג אחרי ציפור בילתה בערך 5 שניות בתיבה כדי לסגור את תיבת ההאכלה. דואג שציפור היא עדיין בקצה הרחוק של התיבה על מנת למזער את הסיכון לפגיעה בציפור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מייד לגשת לתיבת ההאכלה ולעמוד ללא תנועה מאחורי המצלמה לכ 3 דקות. אז לשלוף את ציפור מהקופסה ולתת לו ללכת. </li></ol>&quot;&gt; 3. הפקת טמפרטורת Eye-אזור מתמונות תרמי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלץ טמפרטורת מקסימום מכל מסגרת. הערה: הטמפרטורה המרבית כמעט תמיד נרשמה באזור מסביב לעין, מוקף בעור החשוף של טבעת periophthalmic (איור 2), והוא ייקרא בעתיד כטמפרטורת עין-אזור. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בהדמית תוכנת ניתוח תרמית לחץ לחיצה ימנית על תמונה, &quot;להוסיף&quot; עלילה חדשה למקסימום התמונה. לאחר מכן, לחץ לחיצה ימנית על העלילה שמייצאת נתונים (טמפרטורת עין-אזור וזמן המסגרת נלקחה) לקובץ CSV. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למחוק מקובץ CSV כל הקווים ממסגרות שבי עין-האזור של ציפור לא היה גלוי לעין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עלילה טמפרטורה המקסימלית נגד זמן 27 R, לזהות באופן ידני נקודות שבן קוצים טמפרטורה&gt; 0.2 מעלות צלזיוס בין שתי קריאות רצופות כאשר קרום המצמוץ נמשך מעל העין (מהבהב) ונקודות עם ערכים נמוכים outsidדואר הטווח של טמפרטורות גוף לציפורים 28 (כלומר, כאשר העין האזור היה נראה לעין אבל מטושטש באמצעות בקשה למסגרות מרובות) ולאחר מכן להסיר את השורות הרלוונטיות מקובץ נתונים CSV מיוצר בשלב 3.1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד טמפרטורת סביבה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הורד את הנתונים (זמן וטמפרטורה לוגר) מוגר הטמפרטורה על מחשב ויצוא לגיליון אלקטרוני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לקבל את טמפרטורת הסביבה מתמונת התרמית, בתמונה תרמית ניתוח תוכנה לצייר ריבוע על סרט הבידוד השחור שכיסה את הבדיקה לוגר הטמפרטורה, ואז קליק ימני על הכיכר ובחר &#39;להוסיף עלילה חדשה&#39; לטמפרטורה הממוצעת של הכיכר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, לחץ לחיצה ימנית על עלילה ש, לייצא את הנתונים (זמן וטמפרטורת IRT) לקובץ CSV. מיזוג סדרת זמן שתי טמפרטורה וכתוצאה מכך לוגר טמפרטורה והתאמת תמונת תרמית לזמן לגיליון אלקטרוני אחד. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טמפרטורות עין-אזור נכוןמחדש נגד טמפרטורת סביבה. לייצא את הגיליון האלקטרוני שנוצר בשלב 3.4 לתוך קובץ CSV התאמה לזמן. לכל אחת מטמפרטורות עין-שמר האזור להוסיף את ההבדל בין לוגר הטמפרטורה וערכי טמפרטורה המופקת הדמיה התרמית (הזמני לוגר - זמני IRT) נמדד באותו הזמן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע סינון אוטומטי כדי להסיר ערכים פחות מדויקים נמוכים עין-אזור טמפרטורה באמצעות אלגוריתם חיפוש שיא (ראה קובץ קוד נוסף) כדי לחלץ את הנקודות הגבוהות ביותר (ולכן מדויקות ביותר) בנתונים באופן אוטומטי. הערה: אלגוריתם חיפוש השיא מארגן מחדש את נתוני הטמפרטורה לוקטור עם משתמש מוגדר רוחב (תוחלת), מומלץ תוחלת = 3, חילוץ הערך המרכזי בשורות שבי המספרים משני הצדדים נמוכים, כלומר, הפסגות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש באינטרפולציה ליניארית כדי לסגור את הפערים שהותירו רצפים כאשר אין שיא היה שחולץ, וכאשר העין-האזור לא היה גלוי לעין. השתמש בna.approx הפקודה (v1.7-1 חבילת גן החיות1 בR 27) כדי לתת ערך טמפרטורה אחת לשנייה לכל פרט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בקובץ נתוני CVS, להוסיף ערך של 0.2 לכל אחת מטמפרטורות עין-אזור כדי לתקן את ההשפעה של נטילת התמונות דרך רשת. הערה: בדיקות הראו שכאשר גוף שחור, מחומם לטמפרטורת גוף משוער אומר ציפור ~ 41 המעלות צלזיוס בשלב הפעיל שלה 28, היה צילמה דרך החלון המסורג עם אותו גודל הרשת המשמשת בהגדרת הצילומים, טמפרטורות שנרשמו על ידי המצלמה ההדמיה התרמית באזורים לא מוסתרים על ידי החוטים היו 0.2 מעלות צלזיוס נמוכה מהערכים שהתקבלו ללא הרשת להתערב (הבדל ממוצע = -0.2 ºC ± 0.085 SD, n = 30, טווח טמפרטורה של גוף שחור = 41.6-42.5 מעלות צלזיוס). הערה: זה הוא גורם התיקון ספציפי לתנאים במחקר זה ועשוי להשתנות עם מכשיר לעשות, וסוג ורוחב של הרשת בין בעלי החיים ואת המצלמה, ובכל מצב צריך להיות הוקם עבור spתנאי מחקר ecific. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מטמפרטורות מקסימום עין-האזור נרשמו מלפני התיבה הייתה סגור לבחור את הערך הגבוה ביותר, אשר תהווינה את טמפרטורת עין-אזור הבסיס של ציפור באין מפריע. להוסיף טמפרטורת עין-אזור בסיס זה כעמודה חדשה לקובץ CVS (בסיס). אחר כך להפחית את הערך הבסיסי מכל עודפי ערך טמפרטורת עין-אזור מרבי, יצירת עמודה חדשה בקובץ נתוני CVS. הערה: ערך חדש זה עכשיו להביע את התגובה של ציפור ללחץ אקוטי קל כסטייה מטמפרטורה בנקודת ההתחלה ללא הפרעה שלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עלילה הסטיות בטמפרטורת עין-אזור מרבי מטמפרטורת עין-אזור הבסיס של כל האנשים מלאחר המלכודת נסגרה באמצעות ggplot הפקודה (v1.0.0 ggplot2 חבילה ב -27 R). צור מרווחי ביטחון של 95% bootstrapped באמצעות mean_cl_boot האופציה (v1.0.0 ggplot2 חבילה ב -27 R). לפרטים ראה קובץ נוסף הקוד. </li&gt; </ol>

<ol>
	<li>Romero, L. M., Dickens, M. J., Cyr, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+reactive+scope+model+-+A+new+model+integrating+homeostasis,+allostasis,+and+stress.">The reactive scope model - A new model integrating homeostasis, allostasis, and stress.</a> Hormones and Behavior. 55, 375-389 (2009).</li><li>McEwen, B. S., Wingfield, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+concept+of+allostasis+in+biology+and+biomedicine.">The concept of allostasis in biology and biomedicine.</a> Hormones and Behavior. 43, 2-15 (2003).</li><li>Rensel, M. A., Schoech, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeatability+of+baseline+and+stress-induced+corticosterone+levels+across+early+life+stages+in+the+Florida+scrub-jay+(Aphelocoma+coerulescens).">Repeatability of baseline and stress-induced corticosterone levels across early life stages in the Florida scrub-jay (Aphelocoma coerulescens).</a> Hormones and Behavior. 59, 497-502 (2011).</li><li>Wingfield, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+endocrinology,+environment+and+global+change.">Comparative endocrinology, environment and global change.</a> General and Comparative Endocrinology. 157, 207-216 (2008).</li><li>Buwalda, B., Scholte, J., de Boer, S. F., Coppens, C. M., Koolhaas, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+acute+glucocorticoid+stress+response+does+not+differentiate+between+rewarding+and+aversive+social+stimuli+in+rats.">The acute glucocorticoid stress response does not differentiate between rewarding and aversive social stimuli in rats.</a> Hormones and Behavior. 61, 218-226 (2012).</li><li>Romero, L. M., Reed, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collecting+baseline+corticosterone+samples+in+the+field:+Is+under+3+min+good+enough.">Collecting baseline corticosterone samples in the field: Is under 3 min good enough.</a> Comparative Biochemistry and Physiology - A Molecular and Integrative Physiology. 140, 73-79 (2005).</li><li>Harper, J. M., Austad, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fecal+glucocorticoids:+a+noninvasive+method+of+measuring+adrenal+activity+in+wild+and+captive+rodents.">Fecal glucocorticoids: a noninvasive method of measuring adrenal activity in wild and captive rodents.</a> Physiological and Biochemical Zoology. 73, 12-22 (2000).</li><li>Bortolotti, G. R., Marchant, T. A., Blas, J., German, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corticosterone+in+feathers+is+a+long-term,+integrated+measure+of+avian+stress+physiology.">Corticosterone in feathers is a long-term, integrated measure of avian stress physiology.</a> Functional Ecology. 22, 494-500 (2008).</li><li>Oka, T., Oka, K., Hori, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+and+mediators+of+psychological+stress-induced+rise+in+core+temperature.">Mechanisms and mediators of psychological stress-induced rise in core temperature.</a> Psychosomatic Medicine. 63, 476-486 (2001).</li><li>Bouwknecht, A. J., Olivier, B., Paylor, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+stress-induced+hyperthermia+paradigm+as+a+physiological+animal+model+for+anxiety:+a+review+of+pharmacological+and+genetic+studies+in+the+mouse.">The stress-induced hyperthermia paradigm as a physiological animal model for anxiety: a review of pharmacological and genetic studies in the mouse.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 31, 41-59 (2007).</li><li>Moe, R. O., Bakken, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Handling+and+Physical+Restraint+on+Rectal+Temperature,+Cortisol,+Glucose+and+Leucocyte+Counts+in+the+Silver+Fox+(Vulpes+vulpes).">Effects of Handling and Physical Restraint on Rectal Temperature, Cortisol, Glucose and Leucocyte Counts in the Silver Fox (Vulpes vulpes).</a> Acta Veterinaria Scandinavica. 38, 29-39 (1997).</li><li>Cabanac, M., Aizawa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fever+and+tachycardia+in+a+bird+(Gallus+domesticus)+after+simple+handling.">Fever and tachycardia in a bird (Gallus domesticus) after simple handling.</a> Physiology, and Behavior. 69, 541-545 (2000).</li><li>Cabanac, A. J., Guillemette, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+and+heart+rate+as+stress+indicators+of+handled+common+eider.">Temperature and heart rate as stress indicators of handled common eider.</a> Physiology, and Behavior. 74, 475-479 (2001).</li><li>Carere, C., van Oers, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shy+and+bold+great+tits+(Parus+major):+body+temperature+and+breath+rate+in+response+to+handling+stress.">Shy and bold great tits (Parus major): body temperature and breath rate in response to handling stress.</a> Physiology, and Behavior. 82, 905-912 (2004).</li><li>Gray, D. A., Maloney, S. K., Kamerman, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Restraint+increases+afebrile+body+temperature+but+attenuates+fever+in+Pekin+ducks+(Anas+platyrhynchos).">Restraint increases afebrile body temperature but attenuates fever in Pekin ducks (Anas platyrhynchos).</a> American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 294, R1666-R1671 (2008).</li><li>Meyer, L. C. R., Fick, L., Matthee, A., Mitchell, D., Fuller, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperthermia+in+captured+Impala+(Aepyceros+melampus.):+A+fright+not+flight+response.">Hyperthermia in captured Impala (Aepyceros melampus.): A fright not flight response.</a> J. Wildl. Dis. 44, 404-416 (2008).</li><li>Busnardo, C., Tavares, R. F., Resstel, L. B. M., Elias, L. L. K., Correa, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paraventricular+nucleus+modulates+autonomic+and+neuroendocrine+responses+to+acute+restraint+stress+in+rats.">Paraventricular nucleus modulates autonomic and neuroendocrine responses to acute restraint stress in rats.</a> Autonomic Neuroscience: Basic, and Cinical. 158, 51-57 (2010).</li><li>Kramer, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+conditioning+on+the+increase+of+heart+rate+and+body+temperature+provoked+by+handling+in+the+mouse.">Effect of conditioning on the increase of heart rate and body temperature provoked by handling in the mouse.</a> ATLA Alternatives to Laboratory Animals. 32, 177-181 (2004).</li><li>Lowe, T. E., Cook, C. J., Ingram, J. R., Harris, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+ear-pinna+temperature+as+a+useful+measure+of+stress+in+sheep+(Ovis+aries).">Changes in ear-pinna temperature as a useful measure of stress in sheep (Ovis aries).</a> Animal Welfare. 14, 35-42 (2005).</li><li>Ahola, L., Harri, M., Kasanen, S., Mononen, J., Pyyk&#246;nen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+family+housing+of+farmed+silver+foxes+(+Vulpes+vulpes+)+in+outdoor+enclosures+on+some+behavioural+and+physiological+parameters.">Effect of family housing of farmed silver foxes ( Vulpes vulpes ) in outdoor enclosures on some behavioural and physiological parameters.</a> Canadian Journal of Animal Science. 80, 427-434 (2000).</li><li>Harri, M., Mononen, J., Ahola, L., Plyusnina, I., Rekil&#228;, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+and+physiological+differences+between+silver+foxes+selected+and+not+selected+for+domestic+behaviour.">Behavioural and physiological differences between silver foxes selected and not selected for domestic behaviour.</a> Animal Welfare. 12, 305-314 (2003).</li><li>Van Bogaert, M. J. V., Groenink, L., Oosting, R. S., Westphal, K. G. C., Van Der Gugten, J., Olivier, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+strain+differences+in+autonomic+responses+to+stress.">Mouse strain differences in autonomic responses to stress.</a> Genes, Brain and Behavior. 5, 139-149 (2006).</li><li>Van Der Heyden, J. A. M., Zethof, T. J. J., Olivier, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress-induced+hyperthermia+in+singly+housed+mice.">Stress-induced hyperthermia in singly housed mice.</a> Physiology and Behavior. 62, 463-470 (1997).</li><li>Singer, C., Ruf, T., Schober, F., Fluch, G., Paumann, T., Arnold, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+versatile+telemetry+system+for+continuous+measurement+of+heart+rate,+body+temperature+and+locomotor+activity+in+freeranging+ruminants.">A versatile telemetry system for continuous measurement of heart rate, body temperature and locomotor activity in freeranging ruminants.</a> Methods in Ecology and Evolution. 1, 75-85 (2010).</li><li>McCafferty, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+thermal+imaging+in+avian+science.">Applications of thermal imaging in avian science.</a> Ibis. 155, 4-15 (2013).</li><li>Edgar, J. L., Nicol, C. J., Pugh, C. A., Paul, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+temperature+changes+in+response+to+handling+in+domestic+chickens.">Surface temperature changes in response to handling in domestic chickens.</a> Physiology, and Behavior. 119, 195-200 (2013).</li><li>R Core Team. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=R:+A+language+and+environment+for+statistical+computing.">R: A language and environment for statistical computing.</a> R Foundation for Statistical Computing. , (2014).</li><li>Prinzinger, R., Pressmar, A., Schleucher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Body+temperature+in+birds.">Body temperature in birds.</a> Comparative Biochemistry and Physiology. 99, 499-506 (1991).</li><li>Moe, R. O., Stubsj&#248;en, S. M., Bohlin, J., Fl&#248;, A., Bakken, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+temperature+drop+in+response+to+anticipation+and+consumption+of+a+signaled+palatable+reward+in+laying+hens+(Gallus+domesticus).">Peripheral temperature drop in response to anticipation and consumption of a signaled palatable reward in laying hens (Gallus domesticus).</a> Physiology, and Behavior. 106, 527-533 (2012).</li><li>Secor, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specific+dynamic+action:+a+review+of+the+postprandial+metabolic+response.">Specific dynamic action: a review of the postprandial metabolic response.</a> Journal of Comparative Physiology B. 179, 1-56 (2009).</li><li>Midtg&#229;rd, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scaling+of+the+brain+and+the+eye+cooling+system+in+birds:+A+morphometric+analysis+of+the+ophthalmicum.">Scaling of the brain and the eye cooling system in birds: A morphometric analysis of the ophthalmicum.</a> Journal of Experimental Zoology. 225, 197-207 (1983).</li><li>Edgar, J. L., Lowe, J. C., Paul, E. S., Nicol, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Avian+maternal+response+to+chick+distress.">Avian maternal response to chick distress.</a> Proceedings. Biological Sciences / The Royal Society. 278, 3129-3134 (2011).</li><li>Hammel, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infrared+emissivity+of+some+Arctic+fauna.">Infrared emissivity of some Arctic fauna.</a> Journal of Mammalogy. 37, 375-378 (1956).</li><li>Khaliq, I., Hof, C., Prinzinger, R., B&#246;hning-Gaese, K., Pfenninger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+variation+in+thermal+tolerances+and+vulnerability+of+endotherms+to+climate+change.">Global variation in thermal tolerances and vulnerability of endotherms to climate change.</a> Proceedings. Biological Sciences / The Royal Society. 281, 20141097 (2014).</li><li>Kant, G. J., Ra Bauman, ., Pastel, R. H., Myatt, C. A., Closser-Gomez, E., D&#8217;Angelo, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+controllable+vs.+uncontrollable+stress+on+circadian+temperature+rhythms.">Effects of controllable vs. uncontrollable stress on circadian temperature rhythms.</a> Physiology, and Behavior. 49, 625-630 (1991).</li><li>Endo, Y., Shiraki, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavior+and+body+temperature+in+rats+following+chronic+foot+shock+or+psychological+stress+exposure.">Behavior and body temperature in rats following chronic foot shock or psychological stress exposure.</a> Physiology and Behavior. 71, 263-268 (2000).</li><li>Lin, H. P., Lin, H. Y., Lin, W. L., Huang, A. C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+stress,+depression,+and+their+interaction+on+heart+rate,+skin+conductance,+finger+temperature,+and+respiratory+rate:+Sympathetic-parasympathetic+hypothesis+of+stress+and+depression.">Effects of stress, depression, and their interaction on heart rate, skin conductance, finger temperature, and respiratory rate: Sympathetic-parasympathetic hypothesis of stress and depression.</a> Journal of Clinical Psychology. 67, 1080-1091 (2011).</li><li>Pavlidis, I., Eberhardt, N. L., Levine, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seeing+through+the+face+of+deception.">Seeing through the face of deception.</a> Nature. 415, 35 (2002).</li><li>Nakanishi, R., Imai-Matsumura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facial+skin+temperature+decreases+in+infants+with+joyful+expression.">Facial skin temperature decreases in infants with joyful expression.</a> Infant Behavior and Development. 31, 137-144 (2008).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

מטרת מאמר זה היא לתאר את המתודולוגיה הצורך למדוד שינויים בטמפרטורת עור של החי-חופשי בתגובה ללחץ אקוטי. מחקר זה הוכיח כי שינויים מהירים בטמפרטורת עור קשור לתגובת לחץ אקוטית בעופות בר יכולים לנפול בפח הלא פולשני באמצעות IRT. הליך זה כרוך חמישה שלבים חשובים (1) עיצוב של השדה המתאים באמצעות מערכת הדמיה תרמית ניידת מאוד הגדרה, (2) מדידת הטמפרטורה בסיסית, (3) יישום של לחץ מתון מעורב לכידת ציפור בהגדרה, (4) הודעה הוק אוטומטי דגימה של טמפרטורת עין-אזור ו( 5) כיול של נתוני טמפרטורת חילוץ. המתודולוגיה שתוארה כאן הייתה מוחלת על לכידתו של ציצים כחולים פראיים. טמפרטורות עין-אזור בסיס נציג יכולות להיות שנתפסו קטן כמו 5 שניות. הזמן המשוער יידרש לרשום ציפור אחת בתחום היה על 1 שעות, עם שעה נוספת נדרשה לעבד3 דקות רצף וידאו תרמית. איסוף נתונים טובים על טמפרטורת העור של חיה דורש תמונות תרמי באיכות גבוהה. מצלמות הדמיה תרמית שונות רק במהותה ממצלמות הגלויות אור במונחים של אורך הגל של הקרינה האלקטרומגנטית שהם מזהים, ולכן רבים מהמושגים שחלו בצילום (לדוגמא, שדה הראייה, עומק השדה) חלים גם בתרמוגרפיה. כנהוג בדרך כלל על ידי צלמים טבע, כל מקום שביקורים של בעלי חיים, כצפוי, שבו טבעי או מלאכותי (למשל, מתקני האכלה) (לדוגמא, אתרי קן), יכולים לשמש לאיסוף תמונות תרמית. משיכת בעלי חיים למצלמה במקום לנסות לעקוב אחריהם למרות שבית הגידול שלהם יש את היתרון של ומאפשר לנו להגדיר את המצלמה מראש, כדי לאסוף תמונה באיכות גבוהה עם הפרעה מינימאלית בהקדם בעלי החיים מגיעים לעין. עם זאת, עם גישה זו, היא חיוני, כדי לבחון או חשבון את ההשפעות שלשההקשר ספציפי של מדידה בלחץ או בטמפרטורת עור. לדוגמא, כאן, ציפורים נמדדו בהקשר האכלה, ואוכל היה בשימוש כדי לפתות באופן פעיל ציצים כחולים להגדרה. מחקר על תרנגולות עולה כי חוויות חיוביות חריפות, כגון הציפייה וצריכתם של פרסי מזון במשפט למידה אסוציאטיבי יכול טמפרטורת עין גם נמוכה יותר 29. ככזה, &#39;רמות בסיס&#39; של אנשים שנכנסו להגדיר מסוים זה עשויים להיות מושפע על ידי העמותה של מעשה זה עם הפרס. אפשרות זו דורשת מחקר נוסף, אם כי אם קיימים, יהיה צפוי לשפר את הירידה מרמות בסיס כבר נצפה. יתר על כן, thermogenesis מתרחשת בעיכול מזון, אם כי ההשפעות הספציפיות של מזון הנצרך במהלך מדידה בסיסית אינן צפויות להעלות באופן משמעותי את הטמפרטורה בתוך תקופת ההשמנה 3 דקות 30. מגבלה זו נחשבת, מדידה כל בעלי החיים בבאותו הקשר הוא גם כוח גדול של גישה זו. תוצאות הנציג הראו כי לא הייתה וריאציה גדולה בטמפרטורת עין-אזור בין אנשים לפני הדחק החריף יושם (טמפרטורת עין-אזור בסיס). הווריאציה בטמפרטורת עין תחילת המחקר (מקדם שונה = 3.9%) יכולה להיות בין שאר בשל טעות מדידה או השתקפות אמיתית של הבדלים בין-אישי. תקופת המצלמה IRT נרשמה טמפרטורה של סרט הבידוד השחור מעל 5 שניות כאשר הטמפרטורה של הקלטת לא השתנתה, מקדם הממוצעת של וריאציה היו 0.26% (טווח של 0.08% ל -0.59%). למרות טעות מדידה עשויה להיות גדול יותר בציפור שתזיז אותו בכל זאת מצביע על כך שרוב הווריאציה זו בטמפרטורת עין-אזור בסיס הוא אכן בין אנשים. הרעיון של שגיאת מדידה קטנה יחסית על ציפורים נעו נתמך גם על ידי גבוהות הדירות של טמפרטורת עין-אזור מעל 20 שניות במהלך מדידות הבסיס ( <strong&gt; איור 3). על ידי שליטה על הקשר, אנו יכולים להבטיח כי כל הציפורים העוסקות באותה הפעילות. אנחנו גם יכולים למזער תרומות סביבתיות בעת מדידה לבין-אישית וריאציה בטמפרטורת עור, לדוגמא, על ידי הבטחה כי היישוב מוגן מפני קרינת אירוע בלבול שהיה, להדמיה תרמית, להוביל להערכת יתר של טמפרטורת פני השטח של בעלי החיים . ניתן לעשות זאת עם העבודה בצל או על ידי גוונים במיקום אסטרטגי, כוללים פלסטיק השקוף ביותר שחוסמים אורכי גל אינפרא-אדום. הפרוטוקול המובא כאן מציג הגדרה פשוטה שניתן ליישם בקלות למצב של חורף ציצים כחולים. הציצי הכחול צולם בעת בתיבת האכלה עם גג מוצק שנמנע החשיפה לאור שמש ישיר. הגדרה זו גם עשויה להיות מיושמת רב ​​passerines האחר שמגיעים באופן קבוע להאכלה מלאכותית בזמנים מסוימים של השנה. כמו ציצים כחולים הן חיות קטנות יחסית, הםצריך להיות מצולם מקרוב כדי ללכוד רמה טובה של פרט. כמו במצלמות צילום, להתקרב לנושא - הן מבחינת מרחק בפועל, והגדלה - מפחית באופן דרמטי את עומק השדה. יש ציפורים גדולות ככל האפשר בשדה הראייה הנדרש לצלם אותם מהמרחק של המצלמה מינימום פוקוס, אשר במקרה זה היה 500 מ&quot;מ ועומק השדה מצטמצם ל -40 מ&quot;מ. לכן, כל התכונות של הגדרת צילומים צריכים להיות מתוכננות כדי לעודד את בעלי החיים לתצוגת ראשם בתוך האזור הצר היחסי של מוקד החד של המצלמה המסוימת בשימוש. בתגובה ללחץ מתון אקוטי מבוסס היטב לבעלי חיים שציפינו שינויים מהירים בתבנית של זרימת דם, מהפריפריה לליבה באמצעות התכווצות כלי דם בתיווך באהדה שמפחיתה את טמפרטורת עור 17. אזור דו- נבחר כזה סיפק את האזור רק בגוף שהיה מבודדים והוא Associated עם רשת מתמזגת עשירה של כלי דם קטנים, ophthalmicum הרשת שזורה שיכול להשפיע על אובדן החום מהעין 31. במסגרת השיעור המהיר של טכניקת videoing התרמית הצליחה להראות ירידה בטמפרטורת עין-אזור של כ -2 מעלות צלזיוס ב 10 שניות ואחריו העלייה הבאה בטמפרטורה עד למרחק של 0.5 מעלות צלזיוס של בסיס בתוך 3 דקות. למרות קירור היקפי בתגובה ללחץ מתון כבר נרשם בעבר בסביבות 1 דקות במרווחים 17,26, 32, הטכניקה כאן הראתה שירידה בטמפרטורה המרבית עשויה להיות מהירה מאוד. עם רזולוציה נמוכה זמן בסדר הגודל של השפעה זו עלול להחמיץ. זה עשוי להיות חשוב כאשר משווים הבדלים בתגובה ללחץ של אנשים שונים. ההתחממות מחדש של ציפור אחרי &#39;הילחם או ברח&#39; מהירים תגובה לא חזרו לרמה בסיסית כמו ציפור נשארה בתוך התיבה מצביעה על כך שציפור נשארה מבחינה פיזיולוגית הדגישה. ציפורים היו שחרורד מניסיוני ההגדרה אחרי נקודת חתך נבחר באופן שרירותי של בערך 3 דקות כדי למזער את תקופת האיפוק של החי-חופשי. עם זאת, בעתיד, ניסויים ייתכן שיצטרכו להיות ארוך יותר כדי להקליט את תגובת טמפרטורה המלאה עד טמפרטורת עין-האזור של החיה חזרה לרמה בסיסית, אם מבחינה לוגיסטית אפשרי. פרוטוקול חדש זה כרוך בסדרה של תמונות שנאספו לפני ואחרי הלחץ יושם כעת מאפשר מחקר מפורט של הדינמיקה של התגובה ללחץ אקוטי, והשוואות של נקודות זמן רבות בין בעלי חיים הבודדים. חוזר המשפט הזה בתוך אנשים מעל עונות שונות או תנאי סביבה עשויה לאפשר את ההשפעות של סביבה על בסיס או בטמפרטורת עור דחק פוסט-אקוטית ללהפריד, כדרך אפשרית להערכת לחץ כרונית גם כן. . טמפרטורת עור של ציפור תלויה לא רק בייצור חום וחילוף חומריםזרימת דם, אלא גם על החלפת חום מהקרינה שמש, מהירות רוח והרטבה 25. זה מונע תנאים רטובים וסוער מהקלטות תרמוגרפיות מדויקות. טמפרטורת עין-האזור נרשמה על ידי מצלמה הדמיה תרמית יכולה לפעמים גם לזלזל (שגיאה שלילית) או (שגיאה חיובית) בהערכת. שגיאה חיובית משמעותית תדרוש השקעת אנרגיה, אבל זה היה להימנע על ידי ציפור בתיבת ההאכלה להיות מוגן מפני השמש. מקור אחר אחד משגיאה החיובית כלול כאשר ציפור מצמצה. לפעמים ציפור מושכת בקצרה קרום המצמוץ שלה מעל העין האזור וכפי שהוא מאוחסן באופן פנימי בטמפרטורה קרובה יותר לזה של ליבת הגוף, מצמוץ נותן קריאת טמפרטורה גבוהה ויוצא דופן, כאשר הוא מכסה את גלגל העין. זה, עם זאת, זוהה בקלות כפי שהוא משאיר חתימה מאוד מסומנת וניתן להסיר את המסגרת המושפעת. הסיבה העיקרית לשגיאה שלילית ברישומים שלנו הייתה הצעה לטשטש. כל תנועה מהירה מדי כדי לנפול בפח שרערובדי במסגרת השיעור של המצלמה מבלבל את הנתונים שנתפסו מעין-האזור החם הקטנה של התמונה עם זה של האזור (הצעה לטשטש) מגניב שמסביב, וכתוצאה מכך הערכה נמוכה מדי של טמפרטורת עין-אזור. כך לאחר הסרת שגיאות חיוביות זה הופך את הטמפרטורה המרבית שנמדדה מעין-אזור המדידה מדויקת ביותר וסינון אוטומטי באמצעות פקודת פונקצית פסגות מסיר את הערכים הנמוכים נוטים פחות של טמפרטורות עין-אזור המרביים. בנוסף, כקרינה אינפרא אדומה נספגת על ידי אדי מים, משטח הטמפרטורה נרשמה תושפע לחות היחסית של הסביבה. זה יכול להיות מוסבר על ידי הזנת טמפרטורת אוויר, לחות יחסית ומרחק להתנגד לתמונה תרמית אנליטיים ניתוח תוכנה. עם זאת, גישה יותר מדויקת ויעילה (כמו שנעשה כאן) היא לכלול התייחסות גוף של טמפרטורה ופליטה ידועות בתוך שדה הראייה. במקרה שלנו זה היהרבוע של סרט בידוד שחור עם פליטה של 0.97, שהוא שווה ערך לזה של integument הטבעי 33. זה מאפשר כיול טמפרטורת עין-האזור באמצעות ההבדל בין ערכי טמפרטורה בפועל ותרמית המופקת הדמיה נמדדו עבור סרט הבידוד. הטמפרטורה של הגוף השחור המשטח לאחר מכן ניתן להשתמש כדי לכייל תמונות ברציפות לאורך כל תקופת המדידה. הודות להתקדמות הטכנולוגית בפיתוח במצלמות התרמיות הם כעת ניתן לפרוס מצלמות קלת משקל קטנים מסוגלים לאסוף מסגרות רבות לשנייה על פני תקופות זמן ארוכות. למרות הדמיה תרמית היא טכניקה בשימוש נרחבת במחקר עופות 25, גודל והוצאות של מערכות הדמיה תרמית יש להגביל את השימוש בו בטבע. במחקר זה המערכת הייתה מאוד ניידת, תעלה כ. £ 6000 ורזולוציה גבוהה הניתנת וידאו תרמית מסוגל הלא פולשני לכידת te מדויקנתונים mperature מבעלי חיים המתגוררים ללא ללא הצורך בטיפול בציפור. הקלטה במסגרות מרובות לשנייה מאפשרת מדידות של סדרת זמן ברזולוציה הגבוהה של טמפרטורה היקפית ובכך מספקת את האפשרות לחקור את הדינמיקה של תגובת לחץ האקוטית. זה קשה להשיג עם מדגם glucocorticoid הקונבנציונלי שמוגבל במספר הדגימות שניתן לנקוט בתוך תקופה של זמן. כאן יש לנו חילוץ סדרת זמן של טמפרטורת עין-אזור עם מרווח של 1 שניות, שהיה מספיק כדי להדגים את תגובת טמפרטורת עין-האזור ללחץ אקוטי (לכידה), אבל החלטה זמנית גבוהה יותר תהיה גם אפשרית. ההצטברות של מספר גדול של תמונות, לעומת זאת, דורשת רמה מסוימת של אוטומציה בהפקת מידע מהתמונות. הפרוטוקול מתאר תהליך אוטומטי למחצה פשוט כדי לחלץ את הטמפרטורה המרבית מכל תמונה. היינו מסוגל לעשות את זה כאזור של עניין, עין-Region, תמיד היה המקום החם ביותר בתמונה. ניתוח יכול להיות בעייתי יותר אם האזורים של עניין מורכבים יותר ועשויים לדרוש תוכנת זיהוי תבניות מותאמות אישית שנועדה (למשל, 34). במחקר זה נדרש כמה סינון ידני למצבים שבם טמפרטורת עין-האזור הייתה יתר או אך אותרו בקלות אלה-מוערכים תחת, אבל כמובן אוטומציה נוספת רצויה. המדידות של קירור היקפי מתח מושרה על ידי הדמיה תרמית מספקת תוספת רבת ערך לאמצעים אחרים פיסיולוגיים של מתח וההיבט בלתי פולשני של טכניקה זו היא יתרון מאוד למחקרים נוספים הכוללים בעלי חיים בשבי ופראיים. לכידת תגובת לחץ המלאה, תרמוגרפיה אינפרא אדום ברורה יש פוטנציאל גדול ככלי להערכת לחץ. למרות שכדי להיות אלטרנטיבה לא פולשנית להורמונליים הוקם ומבחני טמפרטורת ליבה, יהיה צורך לאמת צולב בין אמצעים אלה ולקבוע אם טמפרטורת עור מציגה את אותו מידתיות בעוצמה לחץ, כלומר, היקף תגובת טמפרטורת עור יכול לשקף את כוחו של גורם הדחק. מחקר עתידי צריך גם לטפל אם טמפרטורת עור לוכדת לחץ כרוני. בעוד SiH בתגובה ללחץ אקוטי צפוי להיות חשיפה חולפת, חוזרת ונשנית לגורמי לחץ אקוטיים פיזיים או פסיכולוגיים יכול ליצור העלאה כרונית בטמפרטורת גוף ליבת 35,36. אם התכווצות כלי דם מתמשך תורמת להעלאת ליבה זה לא נבדק באופן מפורש. עם זאת, מחקרים על בני אדם גומלים סובלים ממחלות הקשורות ללחץ כרוניים לעשות להראות טמפרטורות אצבע מופחתות 37. תכונה סופית לחקור היא ערכיות: היכולת להבחין חיוביים מאירועים שליליים. מבחני הורמונליים אינו יכולים להבחין הערכיות 5, עם רמות סטרואידים המופיעות לשקף רמה של עירור ולא מתח במיוחד. מחקר על מזג מסרקשבמקום בתרנגולות מקומיות החשופות לגירויים מרתיעים וחיוביים מציע טמפרטורת עור עשויה להיות דומה דומה לעוררות כלליות 22,29. עם זאת, בבני אדם, מצבים רגשיים שונים לעורר שינויים אזוריים ספציפיים בטמפרטורת עור, להתחממות דו- דוגמא וקירור הלחי כשנבהלו 38, אבל בסך הכל ירד טמפרטורת עור כאשר צוחקים 39. השוואות בין אזורים השונים עשויות עדיין לחשוף את מצב רגשי. שימוש בהמלצות שהוצגו במאמר זה, ניתן יהיה להתייחס לכל השאלות הללו, ולאמת את טמפרטורת עור כסמן לא פולשנית של לחץ.

מתח הוא מושג מרכזי בביולוגיה, המתאר את תגובת החירום של האורגניזם בתגובה לאתגר סביבתי מנסה להחזיר 1,2 הומאוסטזיס. תחת לחץ, רמת סוכר בדם, חומצות שומן ורמות חומצות אמינו, קצב לב, קצב נשימה וקצב חילוף חומרים בכל העלייה, ודם מוסט מהפריפריה לאיברי הליבה 2. דפוס זה של הגנרית שינויים פיסיולוגיים primes בעלי החיים כדי להיות מסוגל להגיב במהירות ובהסתגלות למערך של אתגרים חברתיים ופיסיולוגיים. בעוד הכרה והבנת לחץ היא בלב של שני טהורים ומיושם מחקר בבעלי חיים, הערכת לחץ בבעלי חיים חסרי רסן עדיין מהווה אתגר. סמן פיסיולוגי בשימוש נרחב של מתח הוא עלייה ברמות של הורמוני סטרואידי מחזור, כגון קורטיזול וcorticosterone 1,2. כוח גדול של גישה זו הוא שריכוזיהם להגדיל iחלק n ללחץ עוצמה, המאפשר למתח לכמת. עם זאת, סטרואידים הם הורמונים לא &quot;מתח&quot; כשלעצמו, אבל mobilisers של מאגרי אנרגיה 2. כמו רמות סטרואידים כגון לשנות גם עם דרישות אנרגיה, שעה ביום, גיל ומצב פוריות 3,4, כמו גם בתגובה למצבים כנראה חיוביים, כגון הזדמנות הזדווגות 5. רמות סטרואידים, ולכן, יש לפרש בזהירות ובתוך הקשר. מדידת תגובת glucocorticoid ללחץ אקוטי יש גם כמה מגבלות. לחץ אקוטי מעורר תגובה דינמית של התחלת הגדלת רמות סטרואידים ולאחר מכן חוזרים לרמת בסיס 1,2. דגימות glucocorticoid בדרך כלל מתקבלות פולשני, על ידי דגימת דם שהוא דחק בעצמו ולכן יכול להשפיע על רמות הסטרואידים נמדדו 6. יתר על כן ניתן למדוד רמות סטרואידים רק בזמן זה או מעט מאוד points, אשר לא יכול ללכוד וריאציה ברמות שיא ומשך עיתוי או תגובה, הגבלת היכולת שלנו לבחון שינוי בזמן של תגובת לחץ הדינמית בתוך אנשים. שיטות לא פולשנית של דגימת הורמון, כגון מצואה 7, שיער או נוצות 8, למדוד את הרמות ממוצעת בסטרואידים על ציר זמן ארוך יותר, של ימים או חודשים, אם כי שימושי ללמוד גורמי לחץ כרוניים, אינם ישימים לחקר לחץ אקוטי . כאפילו שיטות הטובות ביותר שהוקמו רק להציע נקודת מבט מוגבלת על וריאציה בלחץ אקוטי בקרב אנשים יש צורך במתודולוגיה חלופית במדידות לחץ פיסיולוגיות. כתגובה ללחץ כרוכה במספר תופעות הפיזיולוגיות יש מועמדים אחרים שיכול להעיד על מתח. בין יתר, באהדה בתיווך דם ערוצי התכווצות כלי דם מהפריפריה לליבת הגוף. ריכוז זה של דם ולכן חום, יחד עם צורה שונותים של thermogenesis מתח מושרה, מחמם את הליבה 9. כמו התחממות כזו, ליבה, כינה היפרתרמיה מתח מושרה (SiH) שימשה גם כסמן של מתח חריף במחקר תרופות 10. SiH בדרך כלל מעלה את טמפרטורת גוף ליבה על ידי 0.5-1.5 ° C בתוך 10-15 דקות של לחץ אקוטי 10. זוהי תופעה יחסית מתועדת היטב כי לחץ ניסיוני נפוצה מיושם לתפוס וטיפול בבעלי חיים יכול להעלות את טמפרטורת גוף ליבה במגוון של מיני יונקים וציפור 11-17. חשוב לציין, SiH בקורלציה עם אינדיקטורים אחרים שהוקמו בלחץ, כגון קצב לב 18, רמות סטרואידים 19 והתנהגות 20,21. וכמו רמות סטרואידים, טמפרטורת ליבה כבר קשורה באופן ליניארי להדגיש רמה בכמה מינים 22. עם זאת, כמו דגימת דם, מדידת טמפרטורת ליבה היא פולשני בעצמו, הדורש o ההכנסההשתלת r של בדיקה 10. טמפרטורת ליבת Baseline מגדילה בהדרגה בכל פעם כאשר הכנסת טיפול או בדיקה וישכנע לחץ יש לחזור 23. ההתפתחויות אחרונות בציוד הקלטת טמפרטורה המאפשרות גישה לנתונים מרחוק עשויים לספק פתרון, לפחות לבעלי חיים גדולים 24. בתוך אותו המנגנון שיוצר SiH, אם כי, טמון עוד סמן פוטנציאלי של לחץ: התכווצות כלי הדם ההיקפית שזז דם, ואיתו חום, לליבה בו זמנית מתקרר העור 17. בניגוד לטמפרטורת ליבה, טמפרטורת עור ניתן למדוד לחלוטין הלא פולשני, בתרמוגרפיה אינפרא אדום (IRT). IRT ממיר את הקרינה האינפרה-האדומה הנפלטת מפני שטח של אובייקט לטמפרטורה של 25. כמשטח של בעלי חיים יש בדרך כלל כמה כתמים חשופים שמטמפרטורת העור ניתן לגזור ישירות, זה דורש גישה לעור חשוף באופן טבעי (למשל, אזור סביב tהוא עין) או יצירת תיקון חשוף על ידי זמירה פרווה או נוצות. גישה המסופקת לאזור חשוף מתאים של עור ושל בעלי החיים יכולה להיות כל הזמן בשדה הראייה של המצלמה, מצלמות IRT ניתן להשתמש כדי לאסוף מדידות טמפרטורת עור רציפות מרחוק, אולי המאפשרות תגובת הטמפרטורה השלמה להצטלם והשוואה בין פרטים . למרות שזה כבר הוכח בתרנגולות שעולים טמפרטורה מגיבה ללחץ אקוטי 26, חידושו של מחקר זה הוא שהוא מודד את טמפרטורת גוף פני השטח של חיות בר ברזולוציה עדינה יותר מאשר זמנית מחקרים קודמים וגם מראה שיכולה הירידה בטמפרטורת העור הצפויה להיות מזוהה בתחום שבו טמפרטורה, לחות ומזג אוויר משתנה. מטרת מאמר זה היא לתאר את המתודולוגיה ההכרחית למדידת טמפרטורת עור של בעלי חיים בלתי מוגבל באמצעות הדמיה תרמית. אנו משתמשים בלכידה לגרום למתח חריף מתון ב( caeruleus Cyanistes ללא חיים ציצים כחולים, ינאוס 1,758 </em&gt;) ומתאר כיצד ללכוד דימויים מתאימים, לנתח את התמונות ולעבד את הנתונים כדי לייצר עקומות תגובת טמפרטורה נגד זמן שמדגימים קירור משמעותי של טמפרטורת העור של ציפורים בתגובה ללחץ קל. זה יכול לספק שיטה חלופית יקרה להעריך מתח בחיות בר ושבויות שימושיות למגוון רחב של חוקרים מהאקולוגים, ביולוגים שימור ופיזיולוגים לחוקרי רווחת בעלי החיים. המחקר בוצע בתקופה שבין ה -17 דצמבר 2013, ו -4 בינואר 2014 באלון נשיר (Quercus spp.) יער במרכז הסקוטי לאקולוגיה ואיכות הסביבה טבעית (סצנה), אוניברסיטת גלזגו בחוף המזרחי של לוך לומונד, סקוטלנד מערב המרכזי (56.13 מעלות N, W 4.13 מעלות). הפרוטוקול כרוך בשלושה שלבים עיקריים: (1) הגדרת התנאים מתאימים שמתחת כדי ללכוד תמונות תרמית מבעלי חיים הנעים ללא, (2) applying לחץ אקוטי בזמן נטילת וידאו תרמית, ו- (3) לחילוץ ועיבוד נתונים מתמונות התרמית שלאחר מכן ניתן להשתמש כדי לאפיין את תגובתו של בעל החיים ללחץ האקוטי. במקרה שלנו נמשך ציפורי שיר חופשי-חיים, הציצי הכחול לתיבת האכלה (הגדרת צילום ועוד) שבו תנאים ללכידת תמונת תרמית היו מותאמות, ולאחר מכן להחיל לחץ לכידה על ידי סגירת תיבת ההאכלה מרחוק כאשר ציפור הייתה בתוך . התיאור של לכידת תמונת תרמית וחילוץ נתונים ספציפי לציוד השתמשנו, ועשוי להשתנות בין מערכות הדמיה תרמית. עיבוד נתונים מתואר באמצעות תוכנת קוד פתוח.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Thermal Imaging Camera</td>
			<td>FLIR</td>
			<td>A65 (f=25mm)</td>
			<td>Compact (106 &#215; 40 &#215; 43 mm) &#38; low cost</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal Image Analysis Software</td>
			<td>FLIR</td>
			<td>ResearchIR v3.4</td>
			<td>Allows high speed thermal video recording and thermal pattern analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature logger</td>
			<td>Gemini Data Loggers</td>
			<td>Tinytag Talk 2 TK-4023-PK</td>
			<td>Monitors from -40 to +125&#176;C using accompanying temperature probe</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

thermal imaging to study stress non-invasively in unrestrained birds

מתח, מושג מרכזי בביולוגיה, מתאר חבילה של תגובות חירום לאתגרים. בין תגובות אחרות, לחץ גורם לשינוי בזרימת דם שגורם לזרם נקי של דם לאיברי מפתח ועלייה בטמפרטורת ליבה. היפרתרמיה מתח מושרה זה משמשת להערכת לחץ. עם זאת, מדידת טמפרטורת ליבה היא פולשני. כזרימת דם היא מנותב אל הליבה, בפריפריה של הגוף יכול להתקרר. מאמר זה מתאר פרוטוקול שבו טמפרטורת גוף היקפית נמדדת הלא פולשני בציצים כחולים פראיים (caeruleus Cyanistes) באמצעות תרמוגרפיה אינפרא אדום. בתחום יצרנו להביא ציפורים למיקום אידיאלי מול המצלמה באמצעות תיבה התגרתה הגדרה. המצלמה לוקחת הקלטת וידאו תרמית קצרה של ציפור באין מפריע לפני החלת לחץ מתון (סגירת התיבה ולכן לכידת ציפור), והתגובה של ציפור שנלכד נרשמה. העור החשוף של העין-האזורהאזור החם ביותר בתמונה. זה מאפשר חילוץ אוטומטי של טמפרטורת עין-אזור מקסימום מכל מסגרת תמונה, ואחריו בצעדים נוספים של סינון נתונים ידני הסרת המקורות הנפוצים ביותר של טעויות (טשטוש תנועה, מהבהב). פרוטוקול זה מספק סדרת זמן של טמפרטורת עין-אזור עם רזולוציה זמנית קנס שמאפשרת לנו ללמוד את הדינמיקה של תגובת הלחץ הלא פולשני. עבודה נוספת צריכה כדי להדגים את התועלת של השיטה להעריך מתח, למשל לבדוק האם תגובת טמפרטורת עין-האזור היא פרופורציונלית לכוחו של גורם הדחק. אם זה יכול להיות אישר, זה יספק שיטה חלופית יקרה של הערכת לחץ בבעלי חיים ויהיה שימושי למגוון רחב של חוקרים מהאקולוגים, ביולוגים שימור, פיזיולוגים לחוקרי רווחת בעלי החיים.

תוצאות מ -9 ציצים כחולים חיים ללא מוצגות הממחישות את המידע שניתן להשיג מהדמית תרמית ולהוכיח כי האות החזויה של לחץ בטמפרטורת עין-האזור של ציפור ניתן להבחין בבעלי חיים הנעים ללא. כל ציפור צולמה בממוצע של 5.1 ± 0.9 שניות (n = 9) לפני התיבה &quot;הדלת הייתה סגורה. זה אפשר חישוב טמפרטורת עין-האזור של ציפור באין מפריע (טמפרטורה בנקודת ההתחלה) שאליו ניתן להפנות את כל האמצעים לאחר. בבדיקות שנערכו ב -20 בוידאו קליפים תרמית שניות של ציצים כחולים ללא הפרעה מגיעים האכלה בתוך מלכודת (n = 9 ציפורים שונות מאלה המשמשים ליישום של לחץ מתון), מתאמים של r&gt; 0.7 נמצאו להתקיים בין מרבי טמפרטורת עין-אזור שנרשמה במהלך 5 שניות הראשונות, והמקסימום שנרשם בשניות הראשונות 10, 15 ו -20 (איור 3). זה התפרש כמצביע על כך שva המרביlue נרשם בכמה שניות הראשונות שלאחר כניסת המלכודת הייתה נציג של הרמה לטווח הארוך, ואת טמפרטורת עין-האזור הממוצע בכ -5 שניות שקדמו סגירת תיבה מייד שימשה כערך הבסיסי. הציצים הכחולים במדגם זה היה טמפרטורת עין-אזור רמת בסיס ממוצעת של 38.4 C ° ± 0.5 (ממוצע ± SE) ונעו 35.8-39.9 מעלות צלזיוס (n = 9). ברגע שציפור מאכילה במשך 5 שניות כדי לאפשר חישוב טמפרטורת עין-אזור הבסיס, את דלת התיבה נסגרה על ידי הנסיין. כל ציפורים הבחינו בסגירת התיבה כפי שמעידות טיסות ניסיון הבריחה שלהם. עם סגירת המלכודת, טמפרטורת עין-האזור ירדה במהירות והגיעה לטמפרטורת עין-אזור מינימום ~ 1.3 מעלות צלזיוס מתחת לטמפרטורת הבסיס לאחר ~ 10 שניות (איור 4). איור 4 מראה את העקומה מרוכבים המבוססים על העיינות המרביות טמפרטורת האזור של כל תשעת האנשים ממוצע לכל שנייה. כעיתוי וההיקף של הירידה בטמפרטורת עין-האזור משתנים בין אנשים מסכות עקומה מרוכבים המידה האמיתית של תגובת הטמפרטורה. הירידה בטמפרטורה הממוצעת מחושבת עבור כל אדם בנפרד היא 2.0 ± 0.2 מעלות צלזיוס, והוא הגיע לנקודה הנמוכה ביותר לאחר 9.4 ± 2.8 שניות (ממוצע ± SE). מכאן ואילך, טמפרטורת עין-האזור חזר בהדרגה לכיוון טמפרטורת עין-אזור בסיס מעל 2-3 דקות הבאות, אך לא די להגיע לנקודת ההתחלה עד סוף המשפט. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53184/53184fig1.jpg" /> איור 1. זירת הצילומים. ההגדרה בתחום נועד למשוך ציפורים לשדה הראייה של המצלמה שבו לחץ אקוטי קל יכול להיות מיושם, באמצעות תיבת האכלה. ההגדרה כללה 25 על ידי 14 סנטימטר וסנטימטר 16.5 גבוהה תיבה בנויה מעץ לבוד, עם לוח קדמי של רשת תיל מגולוון עם siz צמצםדואר של 1 ב -2.5 סנטימטר. הרשת מאפשרת קרינת אינפרא אדום לעבור, מה שמאפשר לצלם ציפורים תוך בתוך ההגדרה. רשת תיל נבחרה, כזכוכית ורוב הפלסטיק לא לשדר קרינת אינפרא אדום. חור של 60 מ&quot;מ קוטר נחתך בקיר הקצה השמאלי כדי לאפשר ציפור שנכנסה להגדרה ולהשיג גישה למזון ממוקם בקצה הימני של התיבה. בדיקה וגר הטמפרטורה דחוקה בין שני ריבועים של סרט שחור בידוד (המסומן בחץ שחור) מחוברת לפינה הימנית העליונה של הלוח הקדמי כדי להקליט טמפרטורת ייחוס. הלחץ האקוטי קל מוחל על ציפור בתוך ידי סגירת התיבה. מושך בחוט דיג המחובר לדלת מסתובבת בכניסת החור אפשר ניסוי כדי לסגור את התיבה כאשר ציפור היא בפנים. המצלמה ההדמיה התרמית להגדיר מול המלכודת מתעדת את כל הרצף של אירועים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53184/53184fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר o</a>F נתון זה. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53184/53184fig2.jpg" /> איור 2. תמונה תרמית של מידה כנגד כחולה. רוב הגוף של ציפורי שיר מבודד היטב על ידי נוצות (או על ידי קשקשי רגל מידה פחותה), אבל העור סביב העין חשופה ומקרין ביותר החום בנסיבות רגילות, והוא מוקף integument או רקע הקריר. זו מוצגת בתמונת תרמית זו על ידי הצבע הצהוב (הטמפרטורה הגבוהה ביותר) מסביב לעין, הכתום, צבע אדום, סגול וכחול מסמן טמפרטורות קרירה וקרירות. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53184/53184fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53184/53184fig3.jpg" /> איור 3. Repeatabilities של טמפרטורת בסיס נמדד oתקופות שונות Ver זמן. מקדמי מתאם בין הטמפרטורה המקסימלית שנרשמה ב1-8 שניות הראשונות של סרטון ו&#39;הממוצע של מרביים &quot;בתוך 0.5º של הערך הגבוה ביותר שנרשם לשניות 10, 15 ו -20 הראשונות של קליפ (מיוצג על ידי קווים אדומים, כחולים וירוקים, בהתאמה). כל קטעים היו 20 שניות בזמן (n = 9). במהלך ניתוח ראשוני באמצעות בסיס הנתונים גדולים יותר, מספר &quot;אמצעי המרביים &#39;חושבו מערך רק 1, ונתן אותו הערך לRho בכל ההשוואות. קטעים אלה הוצאו מהניתוח, ומשאירים רק אלה שבהם אמצעים חושבו מתוך יותר מ 3 מדידות. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53184/53184fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/53184/53184fig4.jpg" /> תגובת 4. איורשל טמפרטורת עין-האזור להשמנה. יש אות מאוד ברורה ובולטת של אירוע ההשמנה באה לידי ביטוי בשינוי בטמפרטורת עין-אזור לאורך זמן. כדי להשוות פני אנשים שמשתנים בטמפרטורה הבסיסית שלהם, טמפרטורת עין-אזור שייר, כהפרש של הטמפרטורה בפועל והטמפרטורה הבסיסית של הפרט ש, הוא זמם על הציר האנכי. זה זמם נגד זמן עם סגירת המלכודת כמו 0 והציפור הוסרה מהמלכודת אחרי 3 דקות. הקו האדום מראה את הטמפרטורה הממוצעת שייר והלהקה האפורה מייצגת את מרווח הביטחון של 95%. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53184/53184fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Thermal Imaging to Study Stress Non-invasively in Unrestrained Birds at JoVE.com

Thermal Imaging to Study Stress Non-invasively in Unrestrained Birds

יש צורך בהערכה לא פולשנית של לחץ. מאמר זה מתאר פרוטוקול פשוט באמצעות הדמיה תרמית כדי לזהות תגובה משמעותית בטמפרטורת עין-אזור בציצים הכחולים פראיים ללחץ אקוטי קל.

הדמיה תרמית לחקר מתח הלא פולשני בציפור ללא ריסון

Stress, a central concept in biology, describes a suite of emergency responses to challenges. Among other responses, stress leads to a change in blood ...

thermal-imaging-to-study-stress-non-invasively-in-unrestrained-birds

Research

JoVE Journal

Neuroscience

13.3K Views.  University of Glasgow.  יש צורך בהערכה לא פולשנית של לחץ. מאמר זה מתאר פרוטוקול פשוט באמצעות הדמיה תרמית כדי לזהות תגובה משמעותית בטמפרטורת עין-אזור בציצים הכחולים פראיים ללחץ אקוטי קל. 

Video: Thermal Imaging to Study Stress Non-invasively in Unrestrained Birds

Laser Capture Microdissection of Drosophila Peripheral Neurons

The dendritic arborization (da) neurons of the Drosophila peripheral nervous system (PNS) provide an excellent model system in which to investigate the molecular mechanisms underlying class-specific dendrite morphogenesis1,2. To facilitate molecular analyses of class-specific da neuron development, it is vital to obtain these cells in a pure population. Although a range of different cell, and tissue-specific RNA isolation techniques exist for Drosophila cells, including magnetic bead based cell purification3,4, Fluorescent Activated Cell Sorting (FACS)5-8, and RNA binding protein based strategies9, none of these methods can be readily utilized for isolating single or multiple class-specific Drosophila da neurons with a high degree of spatial precision. Laser Capture Microdissection (LCM) has emerged as an extremely powerful tool that can be used to isolate specific cell types from tissue sections with a high degree of spatial resolution and accuracy. RNA obtained from isolated cells can then be used for analyses including qRT-PCR and microarray expression profiling within a given cell type10-16. To date, LCM has not been widely applied in the analysis of Drosophila tissues and cells17,18, including da neurons at the third instar larval stage of development. 
Here we present our optimized protocol for isolation of Drosophila da neurons using the infrared (IR) class of LCM. This method allows for the capture of single, class-specific or multiple da neurons with high specificity and spatial resolution. Age-matched third instar larvae expressing a UAS-mCD8::GFP19 transgene under the control of either the class IV da neuron specific ppk-GAL420 driver or the pan-da neuron specific 21-7-GAL421 driver were used for these experiments. RNA obtained from the isolated da neurons is of very high quality and can be directly used for downstream applications, including qRT-PCR or microarray analyses. Furthermore, this LCM protocol can be readily adapted to capture other Drosophila cell types a various stages of development dependent upon the cell type specific, GAL4-driven expression pattern of GFP.

Laser Capture Microdissection of Drosophila Peripheral Neurons

In this video-article we present a method for isolating single or multiple Drosophila da neurons from third instar larvae using the infrared capture (IR) class of Laser Capture Microdissection (LCM). RNA obtained from the isolated neurons can be readily used for downstream applications including qRT-PCR or microarray analyses.

לייזר Microdissection לכידה של תסיסנית נוירונים היקפיים

The dendritic arborization (da) neurons of the Drosophila peripheral nervous system (PNS) provide an excellent model system in which to investigate the ...

Rapid Determination of the Thermal Nociceptive Threshold in Diabetic Rats

Painful diabetic neuropathy (PDN) is characterized by hyperalgesia i.e., increased sensitivity to noxious stimulus, and allodynia i.e., hypersensitivity to normally innocuous stimuli1. Hyperalgesia and allodynia have been studied in many different rodent models of diabetes mellitus2. However, as stated by B&ouml;lcskei et al, determination of "pain" in animal models is challenging due to its subjective nature3. Moreover, the traditional methods used to determine behavioral responses to noxious thermal stimuli usually lack reproducibility and pharmacological sensitivity3. For instance, by using the hot-plate method of Ankier4, flinch, withdrawal and/or licking of either hind- and/or fore-paws is quantified as reflex latencies at constant high thermal stimuli (52-55 &deg;C). However, animals that are hyperalgesic to thermal stimulus do not reproducibly show differences in reflex latencies using those supra-threshold temperatures3,5. As the recently described method of B&ouml;lcskei et al.6, the procedures described here allows for the rapid, sensitive and reproducible determination of thermal nociceptive thresholds (TNTs) in mice and rats. The method uses slowly increasing thermal stimulus applied mostly to the skin of mouse/rat plantar surface. The method is particularly sensitive to study anti-nociception during hyperalgesic states such as PDN. The procedures described bellow are based on the ones published in detail by Alm&aacute;si et al 5 and B&ouml;lcskei et al 3. The procedures described here have been approved the Laboratory Animal Care and Use Committee (LACUC), Wright State University.

Here, we describe a rapid reliable and simple procedure to determine the lowest temperature at which rats or mice show nocifensive behavior, i.e. the thermal nociceptive threshold (TNT). This method applies a slowly increasing thermal stimulus allowing precise and reproducible estimation of TNTs with minimum, if any, stress to the animals.

קביעה מהירה של סף nociceptive תרמי בעכברים סוכרתיים

Painful diabetic neuropathy (PDN) is characterized by hyperalgesia i.e., increased sensitivity to noxious stimulus, and allodynia i.e., hypersensitivity ...

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.
The Drosophila larva is an established model system to study thermal nociception, a sensory response to potentially harmful temperatures that is evolutionarily conserved across species1,2. The advantages of Drosophila for such studies are the relative simplicity of its nervous system and the sophistication of the genetic techniques that can be used to dissect the molecular basis of the underlying biology4-6 In Drosophila, as in all metazoans, the response to noxious thermal stimuli generally involves a "nocifensive" aversive withdrawal to the presented stimulus7. Such stimuli are detected through free nerve endings or nociceptors and the amplitude of the organismal response depends on the number of nociceptors receiving the noxious stimulus8. In Drosophila, it is the class IV dendritic arborization sensory neurons that detect noxious thermal and mechanical stimuli9 in addition to their recently discovered role as photoreceptors10. These neurons, which have been very well studied at the developmental level, arborize over the barrier epidermal sheet and make contacts with nearly all epidermal cells11,12. The single axon of each class IV neuron projects into the ventral nerve cord of the central nervous system11 where they may connect to second-order neurons that project to the brain.
Under baseline conditions, nociceptive sensory neurons will not fire until a relatively high threshold is reached. The assays described here allow the investigator to quantify baseline behavioral responses or, presumably, the sensitization that ensues following tissue damage. Each assay provokes distinct but related locomotory behavioral responses to noxious thermal stimuli and permits the researcher to visualize and quantify various aspects of thermal nociception in Drosophila larvae. The assays can be applied to larvae of desired genotypes or to larvae raised under different environmental conditions that might impact nociception. Since thermal nociception is conserved across species, the findings gleaned from genetic dissection in Drosophila will likely inform our understanding of thermal nociception in other species, including vertebrates.

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.

שיטות מקומיים וכלל עולמיים של הערכת Nociception תרמי ב<em&gt; תסיסנית</em&gt; רימה

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of ...

Membrane Potential Dye Imaging of Ventromedial Hypothalamus Neurons From Adult Mice to Study Glucose Sensing

Studies of neuronal activity are often performed using neurons from rodents less than 2 months of age due to the technical difficulties associated with increasing connective tissue and decreased neuronal viability that occur with age. Here, we describe a methodology for the dissociation of healthy hypothalamic neurons from adult-aged mice. The ability to study neurons from adult-aged mice allows the use of disease models that manifest at a later age and might be more developmentally accurate for certain studies. Fluorescence imaging of dissociated neurons can be used to study the activity of a population of neurons, as opposed to using electrophysiology to study a single neuron. This is particularly useful when studying a heterogeneous neuronal population in which the desired neuronal type is rare such as for hypothalamic glucose sensing neurons. We utilized membrane potential dye imaging of adult ventromedial hypothalamic neurons to study their responses to changes in extracellular glucose. Glucose sensing neurons are believed to play a role in central regulation of energy balance. The ability to study glucose sensing in adult rodents is particularly useful since the predominance of diseases related to dysfunctional energy balance (e.g.&#160;obesity) increase with age.

The activity of single neurons from adult-aged mice can be studied by dissociating neurons from specific brain regions and using fluorescent membrane potential dye imaging. By testing responses to changes in glucose, this technique can be used to study the glucose sensitivity of adult ventromedial hypothalamic neurons.

ממברנה דיי הדמיה אפשרית של ventromedial היפותלמוס נוירונים מעכברים בוגרים ללמוד גלוקוז חישה

Studies of neuronal activity are often performed using neurons from rodents less than 2 months of age due to the technical difficulties associated with ...

Nucleofection of Rodent Neuroblasts to Study Neuroblast Migration In vitro

The subventricular zone (SVZ) located in the lateral wall of the lateral ventricles plays a fundamental role in adult neurogenesis. In this restricted area of the brain, neural stem cells proliferate and constantly generate neuroblasts that migrate tangentially in chains along the rostral migratory stream (RMS) to reach the olfactory bulb (OB). Once in the OB, neuroblasts switch to radial migration and then differentiate into mature neurons able to incorporate into the preexisting neuronal network. Proper neuroblast migration is a fundamental step in neurogenesis, ensuring the correct functional maturation of newborn neurons. Given the ability of SVZ-derived neuroblasts to target injured areas in the brain, investigating the intracellular mechanisms underlying their motility will not only enhance the understanding of neurogenesis but may also promote the development of neuroregenerative strategies.
This manuscript describes a detailed protocol for the transfection of primary rodent RMS postnatal neuroblasts and the analysis of their motility using a 3D in vitro migration assay recapitulating their mode of migration observed in vivo. Both rat and mouse neuroblasts can be quickly and efficiently transfected via nucleofection with either plasmid DNA, small hairpin (sh)RNA or short interfering (si)RNA oligos targeting genes of interest. To analyze migration, nucleofected cells are reaggregated in &#39;hanging drops&#39; and subsequently embedded in a three-dimensional matrix. Nucleofection per se does not significantly impair the migration of neuroblasts. Pharmacological treatment of nucleofected and reaggregated neuroblasts can also be performed to study the role of signaling pathways involved in neuroblast migration.

Nucleofection of Rodent Neuroblasts to Study Neuroblast Migration In vitro

Neuroblast migration is a crucial step in postnatal neurogenesis. The protocol described here can be used to investigate the role of candidate regulators of neuroblast migration by employing DNA/small hairpin RNA (shRNA) nucleofection and a 3D migration assay with neuroblasts isolated from the rodent postnatal rostral migratory stream.

Nucleofection של neuroblasts מכרסמים לחקר הגירת neuroblast<em&gt; במבחנה</em

The subventricular zone (SVZ) located in the lateral wall of the lateral ventricles plays a fundamental role in adult neurogenesis. In this restricted ...

Time-dependent Increase in the Network Response to the Stimulation of Neuronal Cell Cultures on Micro-electrode Arrays

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network dynamics in neuronal cultures. In contrast with more traditional methods, such as patch-clamping, which can only record activity from a single cell, MEAs can record simultaneously from multiple sites in a network, without requiring the arduous task of placing each electrode individually. Moreover, numerous control and stimulation configurations can be easily applied within the same experimental setup, allowing for a broad range of dynamics to be explored. One of the key dynamics of interest in these in vitro studies has been the extent to which cultured networks display properties indicative of learning. Mouse neuronal cells cultured on MEAs display an increase in response following training induced by electrical stimulation. This protocol demonstrates how to culture neuronal cells on MEAs; successfully record from over 95% of the plated dishes; establish a protocol to train the networks to respond to patterns of stimulation; and sort, plot, and interpret the results from such experiments. The use of a proprietary system for stimulating and recording neuronal cultures is demonstrated. Software packages are also used to sort neuronal units. A custom-designed graphical user interface is used to visualize post-stimulus time histograms, inter-burst intervals, and burst duration, as well as to compare the cellular response to stimulation before and after a training protocol. Finally, representative results and future directions of this research effort are discussed.

Mouse neuronal cells cultured on multi-electrode arrays display an increase in response following electrical stimulation. This protocol demonstrates how to culture neurons, how to record activity, and how to establish a protocol to train the networks to respond to patterns of stimulation.

זמן תלויי תגובת הרשת בתגובה לגירוי של תרבויות תאים עצביים על מערכי מיקרו-אלקטרודה

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network ...

New Methods to Study Gustatory Coding

The sense of taste allows animals to detect chemicals in the environment, giving rise to behaviors critical for survival. When Gustatory Receptor Neurons (GRNs) detect tastant molecules, they encode information about the identity and concentration of the tastant as patterns of electrical activity that then propagate to follower neurons in the brain. These patterns constitute internal representations of the tastant, which then allow the animal to select actions and form memories. The use of relatively simple animal models has been a powerful tool to study basic principles in sensory coding. Here, we propose three new methods to study gustatory coding using the moth Manduca sexta. First, we present a dissection procedure for exposing the maxillary nerves and the subesophageal zone (SEZ), allowing recording of the activity of GRNs from their axons. Second, we describe the use of extracellular electrodes to record the activity of multiple GRNs by placing tetrode wires directly into the maxillary nerve. Third, we present a new system for delivering and monitoring, with high temporal precision, pulses of different tastants. These methods allow the characterization of neuronal responses in vivo directly from GRNs before, during and after tastants are delivered. We provide examples of voltage traces recorded from multiple GRNs, and present an example of how a spike sorting technique can be applied to the data to identify the responses of individual neurons. Finally, to validate our recording approach, we compare extracellular recordings obtained from GRNs with tetrodes to intracellular recordings obtained with sharp glass electrodes.

We present three new methods to study gustatory coding. Using a simple animal, the moth Manduca sexta (Manduca), we describe a dissection protocol, the use of extracellular tetrodes to record the activity of multiple gustatory receptor neurons, and a system for delivering and monitoring precisely timed pulses of tastants.

שיטות חדשות לחקר קידוד גוסטוריאלי

The sense of taste allows animals to detect chemicals in the environment, giving rise to behaviors critical for survival. When Gustatory Receptor Neurons ...

A Temperature Gradient Assay to Determine Thermal Preferences of Drosophila Larvae

Many animals, including the fruit fly, Drosophila melanogaster, are capable of discriminating minute differences in&#160;environmental temperature, which enables them to seek out their preferred thermal landscape. To define the temperature preferences of larvae over a defined linear range, we developed an assay using a temperature gradient. To establish a single-directional gradient, two aluminum blocks are connected to independent water baths, each of which controls the temperature of individual blocks. The two blocks set the lower and upper limits of the gradient. The temperature gradient is established by placing an agarose-coated aluminum plate over the two water-controlled blocks so that the plate spans the distance between them. The ends of the aluminum plate that is set on the top of the water blocks defines the minimum and maximum temperatures, and the regions in-between the two blocks form a linear temperature gradient. The gradient assay can be applied to&#160;larvae of different ages and can be used to identify mutants that exhibit phenotypes, such as those with mutations affecting genes encoding TRP channels and opsins, which are required for temperature discrimination.

A Temperature Gradient Assay to Determine Thermal Preferences of Drosophila Larvae

Here, we present a protocol to determine the preferred environmental temperature of Drosophila larvae using a continuous thermal gradient.

וזמינותו שינוי טמפרטורה כדי לקבוע העדפות תרמי של הזחלים דרוזופילה

Many animals, including the fruit fly, Drosophila melanogaster, are capable of discriminating minute differences in&#160;environmental temperature, which ...

Combining Behavior and EEG to Study the Effects of Mindfulness Meditation on Episodic Memory

Although there has been recent interest in how mindfulness meditation can affect episodic memory as well as brain structure and function, no study has examined the behavioral and neural effects of mindfulness meditation on episodic memory. Here we present a protocol that combines mindfulness meditation training, an episodic memory task, and EEG to examine how mindfulness meditation changes behavioral performance and the neural correlates of episodic memory. Subjects in a mindfulness meditation experimental group were compared to a waitlist control group. Subjects in the mindfulness meditation experimental group spent four weeks training and practicing mindfulness meditation. Mindfulness was measured before and after training using the Five Facet Mindfulness Questionnaire (FFMQ). Episodic memory was measured before and after training using a source recognition task. During the retrieval phase of the source recognition task, EEG was recorded. The results showed that mindfulness, source recognition behavioral performance, and EEG theta power in right frontal and left parietal channels increased following mindfulness meditation training. In addition, increases in mindfulness correlated with increases in theta power in right frontal channels. Therefore, results obtained from combining mindfulness meditation training, an episodic memory task, and EEG reveal the behavioral and neural effects of mindfulness meditation on episodic memory.

Here we present a protocol for combining mindfulness meditation training, an episodic memory task, and EEG to understand the behavioral and neural effects of mindfulness meditation on episodic memory.

שילוב התנהגות ו- EEG כדי לחקור את ההשפעות של מדיטציית מיינדפולנס על זיכרון אפיזודי

Although there has been recent interest in how mindfulness meditation can affect episodic memory as well as brain structure and function, no study has ...

Super-Resolution Imaging to Study Co-Localization of Proteins and Synaptic Markers in Primary Neurons

Synapses are the functional elements of neurons and their defects or losses are at the basis of several neurodegenerative and neurological disorders. Imaging studies are widely used to investigate their function and plasticity in physiological and pathological conditions. Because of their size and structure, localization studies of proteins require high-resolution imaging techniques. In this protocol, we describe a procedure to study in primary neurons the co-localization of target proteins with synaptic markers at a super-resolution level using structured illumination microscopy (SIM). SIM is a patterned-light illumination technique that doubles the spatial resolution of wide-field microscopy, reaching a detail of around 100 nm. The protocol indicates the required controls and settings for robust co-localization studies and an overview of the statistical methods to analyze the imaging data properly.

This protocol shows how to employ super-resolution microscopy to study protein co-localization in primary neuronal cultures.

הדמיה סופר-רזולוציה ללמוד התאמה ית-מקומית של חלבונים וסמנים סינפטיים בנוירונים ראשוניים

Synapses are the functional elements of neurons and their defects or losses are at the basis of several neurodegenerative and neurological disorders. ...

הדמיה תרמית לחקר מתח הלא פולשני בציפור ללא ריסון

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video