De pesquisa apoiados pela NSERC.

1. Socialização <ol><li> Para extinguir existentes classes sociais, cada um crustáceo está alojado por 7 - 14 dias em um recipiente de plástico separados (30 cm de comprimento x 17,5 cm de largura x 13 cm de profundidade), preenchidos com água filtrada, gasosas e um vaso de flores de plástico que serve de abrigo. Se recipientes transparentes são usados, um divisor (toalha de papel, por exemplo) é colocado em recipientes para assegurar entre lagostas são visualmente isolado. </li><li> Lagostas no grupo &quot;isolada&quot; permanecem em isolamento por um adicional de 3 - 14 dias. Água é trocada e lagostas são alimentados 3 vezes por semana. </li><li> Para estabelecer uma posição social, lagostas são colocados em pares do mesmo sexo após o isolamento inicial. Lagostas são pesados, e comprimento do corpo é medido (rostro até telson); pares são de tamanho correspondente a 10% no peso e comprimento. Tinta acrílica branca é aplicada para a carapaça de cada crustáceo para identificar indivíduos. (Geralmente um ponto é aplicada a um membro e uma linha para o outro.) </li><li> Depois de um período de 30 minutos de descanso, cada par de lagostas é permitido para interagir em um recipiente limpo de plástico, branco (48 cm de comprimento x 25 cm de largura x 13 cm de profundidade), preenchidos no meio do caminho com água filtrada, arejada (temperatura ambiente). Este encontro é ou gravadas em fita VHS com uma câmera conectada a um gravador de cassetes de vídeo, ou é gravado em um computador com uma webcam. Essa interação permite que classifica o domínio para se desenvolver. </li><li> Após a interação inicial, cada par de lagostas é mantido em um recipiente de plástico maiores (58 cm de comprimento x 30 cm de largura x 35 cm de profundidade) para um adicional de 3 - 14 dias. Este recipiente recebe água de circulação a partir de um sistema de filtragem. Um tubo de PVC simples (aprox. 10 cm de comprimento) é fornecido para o abrigo. </li></ol> 2. Construção do Aquário de teste e Controles Método que eu <ol><li> Para examinar as respostas a um ambiente reflexivo, um aquário de vidro ou acrílico (52 cm de comprimento x 25 cm de largura x 30 cm de altura) é usado (Figura 1). </li><li> Um espelho (25 cm de comprimento x 20 cm de altura) é colocado em uma extremidade do aquário e fixado com cola ou cera ou de montagem. Dois espelhos (26 cm de comprimento x 20 cm de altura) são colocados nas laterais, confinando o espelho fim, e são fixados com cola ou cera. </li><li> As paredes restantes estão cobertas por uma película de vidro fosco. Este filme elimina a reflexão, mas não interfere com as condições de iluminação. A lixa de luz para o filme pode ser necessária para garantir que o filme é completamente não-reflexivo. </li></ol> Método II <ol start="4"><li> Para examinar as respostas a estímulos visuais fornecidos por um crustáceo vivo (&quot;lagostas source&quot;), um aquário de acrílico com duas câmaras final é utilizado (Figura 2). O aquário contém um compartimento central grande (48 cm de comprimento x 26 cm de largura x 26 cm de altura) e dois compartimentos menores final de igual tamanho (12 cm de comprimento x 26 cm de largura e 26 cm de altura). Os compartimentos final são separados do compartimento central por plexiglas transparente, o que é vedado para evitar água e sinais químicos de passar entre os compartimentos. </li><li> O perímetro exterior do aquário inteiro é revestido de um plástico fosco anti-reflexo, deixando as duas barreiras em cada extremidade transparente. </li><li> Como controle, um cubo construído com massa de modelar (por exemplo, Sculptee) é usado para fornecer input visual de um objeto inerte. O cubo (3,5 cm x 3,0 cm x 3,3 cm) é o volume aproximado do crustáceo é fonte e pintados de vermelho cor semelhante. </li></ol> 3. Formação Visual Método que eu <ol><li> Lagostas são filmadas no espelho / tanque fosco 3-14 dias após a luta para determinar o status de dominância. </li><li> Lagostas são colocados, cada um, em um recipiente Tupperware contendo água arejada, filtrada e um vaso de flores de plástico usadas para o abrigo. Lagostas são levados para a sala de testes e deu 30 min para se aclimatar antes do teste. </li><li> O aquário de teste, metade forrado com espelhos e meia-forrado com plástico anti-reflexo, é cheio de água, arejada filtrada para uma profundidade de aproximadamente 20 cm. </li><li> Uma câmera digital é conectado via cabos áudio / vídeo a um gravador de videocassete VHS e é colocado acima do aquário alto o suficiente para ver o aquário inteiro. Vídeos são gravados em fita VHS. Alternativamente, uma webcam conectada a um computador pode ser usado, e os vídeos podem ser gravados com um programa de cinema e armazenados em DVD. </li><li> Um crustáceo do par é colocado suavemente para o centro do aquário usando um vaso de flores, e sua atividade é registrada por 20 min. Nenhuma pessoa está presente na sala durante a gravação, para reduzir a interferência de estranhos inputs visuais e auditivas. Todo esforço é feito para garantir que o ambiente de gravação é tranqüila. </li><li> Após testes, o crustáceo é removido, eo tanque é esvaziado, lavado e enchido com água. </li><li> Para contrabalançar as condições experimentais, o aquário é virou-se para lugaros espelhos no lado oposto da sala. Isso ajuda a compensar fatores desconhecidos que podem causar lagostas a preferir um dos lados do aquário. </li><li> O segundo membro do par é então testada da mesma maneira como o primeiro. </li></ol> Método II <ol start="9"><li> Como descrito no método I, lagostas são trazidos para a sala de testes e são filmadas usando o equipamento de gravação mesmo. </li><li> Todas as câmaras (a câmara de testes de média e as duas câmaras final) são preenchidos com água, arejada filtrada para uma altura de aproximadamente 20 cm. </li><li> A lagosta, aproximadamente o mesmo tamanho que o crustáceo está sendo testado, é colocado em uma câmara de final, eo cubo controle é colocado no outro. </li><li> Usando o abrigo vaso de flores, as lagostas que está sendo testado é suavemente colocado no centro do aquário e é filmado por 20 min. </li><li> Depois dos testes, o aquário é esvaziado, lavado e enchido com água. </li><li> Antes de testar o segundo membro de um par, a fonte e lagostas cubo de controle são movidas para as câmaras de extremidade oposta, para combater as condições de equilíbrio. </li></ol> 4. Análise de respostas a estímulos visuais Método que eu <ol><li> De modo que o experimentador é cego para o status social do crustáceo, o comportamento no espelho / aquário matte é analisado antes de analisar o comportamento de luta ensaios. </li><li> A quantidade de tempo gasta o lagostim em cada lado do aquário é gravado. O crustáceo é considerado a passar de um lado para o outro quando o coxas do chelipeds passar a linha média do tanque (Figura 3). </li><li> A freqüência dos comportamentos em curva, girando, cruzando, andando de congelamento e reversa (ver Tabela 1 para descrições) também são registrados. </li><li> Comportamentos exibidos no lado reflexivo do tanque são comparados com comportamentos exibidos no lado não-reflexivo usando um teste t pareado para cada grupo social. </li></ol> Método II <ol start="5"><li> Como no método I, fitas de vídeo de comportamento lagostas são analisados ​​antes de analisar ensaios luta. </li><li> A quantidade de tempo gasta o lagostim de cada lado do aquário é registrado como descrito no método I. </li><li> A freqüência de curvas, acabam enfrentando, transformando, cruzamento, criação de e reverter a pé (Tabela 1) são registrados. </li><li> Comportamentos realizados no lado lagostas fonte são comparados com os comportamentos realizados no lado de cubo de controle utilizando um teste t pareado para cada grupo social. </li></ol> 5. Análise de Lutas <ol><li> Gravações de comportamento durante a luta de 30 minutos iniciais de emparelhamento são vistos e marcou. Cada sessão de gravação 30 min inclui vários encontros em que o crustáceo fazer contato com as suas garras e / ou antenas. Dentro destes encontros, o chelae são normalmente utilizados para empurrar, bater ou agarrar o adversário, e as antenas são por vezes usados ​​para bater o adversário. Um crustáceo pode tentar virar o seu oponente e segurá-lo para o chão. Cada encontro termina quando um crustáceo retiros andando reverter ou lançando a cauda para conseguir &quot;escapar nadando.&quot; </li><li> O número de encontros agonísticos é gravada, ea identidade do lagostim (determinada pela tinta de marcação no tórax), que retira de cada encontro é também gravado. O crustáceo que perde a maioria dos encontros em cada sessão de 30 minutos é considerado o perdedor, e as lagostas outro é considerado vencedor. </li></ol> 6. Resultados representante Durante o período de luta de 30 minutos, todos os pares exibem comportamentos agonísticos. Tais comportamentos incluem escutas antena, lunging, empurrar, agarrar, chelae impressionante, e lançando o adversário, como relatado em outros lugares (por exemplo, May &amp; Mercier 2006, 2007). Eventualmente, um crustáceo de forma consistente em cada par retiros e evita mais contato. O lagostim retirada é considerado o perdedor e é classificado como subordinado; o lagostim vencedora é classificada como dominante. Posição também pode ser monitorado durante todo o período de habitação emparelhado pela observação do comportamento lagostas no tanque de exploração, que contém apenas um tubo de plástico para o abrigo. O lagostim dominante invariavelmente ocupa o abrigo e os lagostins subordinados não. Os lagostins subordinados frequentemente caminha com os chelae realizado juntos e sair na frente, e os lagostins dominante normalmente anda com os chelae levantadas e mais distantes (Guiasu &amp; Dunham, 1998). Quando o alimento novo é adicionado ao tanque de retenção, o lagostim dominante geralmente leva o primeiro alimento. Em nossos estudos com P. clarkii (por exemplo, May &amp; Mercier 2006, 2007), normalmente há nenhuma reversão classificação após três dias de emparelhamento contínua. Em casos raros, um membro do par morre antes do período de acoplamento está concluído. Isto é mais provável de ocorrer se o período de emparelhamento élongo (por exemplo, 14 dias) e se as lagostas são muito estreitamente alinhados por tamanho ou peso. Assim, as mortes podem ser evitadas, permitindo que cerca de uma diferença de 10% em peso. Se um membro de um par morre, os dados do membro, não foram incluídas no estudo. Lagostas dominantes e subordinados em geral apresentam respostas diferentes para o ambiente reflexivo. Lagostas dominante consistentemente passar mais tempo no lado reflexivo, mas lagostas subordinado e isolados não (May &amp; Mercier, 2006, 2007). Lagostas dominante também apresentam curvas e tornando mais freqüentes no lado reflexivo do que no lado não-reflexivo, mas isola e subordinados, normalmente, não. Tais diferenças entre as lagostas dominantes e subordinados, no entanto, não são estabelecidas de imediato, mas desenvolver ao longo do período de emparelhamento 14/03 dias (maio &amp; Mercier, 2007). Evidências preliminares indicam que as lagostas dominantes e subordinados respondem de forma diferente a estímulos visuais fornecidos por um crustáceo vivo (lagostas fonte) após 3 dias de emparelhamento (May et al., 2008). Lagostas dominante passar mais tempo ao lado do aquário com o crustáceo fonte e canto por mais tempo daquele lado, mas lagostins subordinados não apresentam tais diferenças entre os dois lados. <table border="1"><tbody><tr><td> Comportamento </td><td> Descrição </td></tr><tr><td> curvas </td><td> de frente para o canto do aquário e permanecer lá por pelo menos 5 s com as pontas dos dois garras tocando paredes diferentes (Figura 4) </td></tr><tr><td> final enfrentando </td><td> frente para a parede em uma extremidade do tanque, pelo menos, 5 s com a ponta de pelo menos uma garra tocando a parede final (Figura 5) </td></tr><tr><td> transformando </td><td> mudando a direção do caminho a pé no sentido horário para sentido anti-horário versa ou vice (Figura 6) </td></tr><tr><td> cruzamento </td><td> deixando o perímetro do aquário e andar pelo menos um comprimento do corpo a qualquer outra parede (Figura 7) </td></tr><tr><td> reverter a pé </td><td> andar para trás por pelo menos um comprimento do corpo </td></tr><tr><td> congelação </td><td> interrupção abrupta de todo o movimento visível, incluindo o de apêndices e antenas, por pelo menos 5 s </td></tr><tr><td> criação de </td><td> de pé sobre as pernas quarto e quinto andar enquanto a elevação da superfície ventral do tórax contra a parede e colocar pelo menos uma perna andando na parede </td></tr></tbody></table> Tabela 1. Comportamentos exibidos por P. clarkii no compartimento central do tanque de teste. <img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Esquemática do aquário utilizado em Half Método I. do aquário é forrado com espelhos, enquanto a outra metade é forrado com plástico anti-reflexo. <img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Esquemática do aquário usado no método II. Este tanque é composto por uma área central, onde as lagostas teste é colocado, e duas câmaras final, dividido por uma barreira de Plexiglas intacta. A lagosta ao vivo é colocado em uma câmara de final, e um cubo é colocado na câmara de outro lado como controle. <img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Esquemática do aquário de teste com a linha média descrita como uma linha pontilhada vertical. O lagostim passa de um lado para o outro quando o coxas do chelipeds passar a linha média. <img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig4.jpg" alt="Figura 4" /> Figura 4. Diagrama indicando a posição do crustáceo nas curvas. Note-se que as pontas de ambos os chelae estão tocando paredes diferentes. <img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig5.jpg" alt="Figura 5" /> Figura 5. Diagrama indicando a posição do crustáceo, enquanto enfrenta a parede final. Note-se que ambos os chelae estão tocando a mesma parede. <img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig6.jpg" alt="Figura 6" /> Figura 6. Girando Diagrama esquemático indicando. Invertendo a direção do movimento constitui uma volta. Transforma pode ocorrer em um canto (por exemplo, direção de 1 a 2 e direção de direção de 4 a direção 5) ou no lado (não mostrado). Entrar na curva e deixá-lo na mesma direção (por exemplo, direção de 1 a direção 3) não é uma volta. <img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig7.jpg" alt="Figura 7" /> Figure 7. esquemático mostrando o comportamento de passagem. Cruzamento ocorre quando o crustáceo sai de uma parede e viaja para a outra parede, a uma distância de pelo menos um comprimento do corpo da parede mais próxima (seta). <img src="/files/ftp_upload/1956/1956fig8.jpg" alt="Figura 8" /> Fotografia figura 8. Retratando criação de comportamento. O crustáceo fica no último andar duas pernas e levanta o corpo contra uma parede, fazer contato com pelo menos uma perna curta.

<ol>
	<li>Bruski, C. A., Dunham, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+importance+of+vision+in+agonistic+communication+of+the+crayfish+Orconectes+rusticus.+I:+an+analysis+of+bout+dynamics.">The importance of vision in agonistic communication of the crayfish Orconectes rusticus. I: an analysis of bout dynamics.</a> Behav. 103, 83-107 (1987).</li><li>Delgado-Morales, G., Hernandez-Falcon, J., Ramon, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Agnostic+behavior+in+crayfish:the+importance+of+sensory+inputs.">Agnostic behavior in crayfish:the importance of sensory inputs.</a> Crustaceana. 77 (1), 1-24 (2004).</li><li>Guiasu, R. C., Dunham, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inter-form+agonistic+contests+in+male+crayfishes,+Cambarus+robustus+(Decapoda,+Cambaridae).">Inter-form agonistic contests in male crayfishes, Cambarus robustus (Decapoda, Cambaridae).</a> Invert. Biol.. 117 (2), 144-154 (1998).</li><li>May, H. Y., Mercier, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responses+of+crayfish+to+a+reflective+environment+depend+on+dominance+status.">Responses of crayfish to a reflective environment depend on dominance status.</a> Can. J. Zool. 84 (8), 1104-1111 (2006).</li><li>May, H. Y., Mercier, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joffre+Duration+of+socialization+influences+responses+to+a+mirror:+responses+of+dominant+and+subordinate+crayfish+diverge+with+time+of+pairing.">Joffre Duration of socialization influences responses to a mirror: responses of dominant and subordinate crayfish diverge with time of pairing.</a> J. Exp. Biol. 210, 4428-4436 (2007).</li><li>May, H. Y., Luebbert, J., Mercier, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responses+of+Crayfish+to+a+Visual+Stimulus+Provided+by+a+Conspecific.">Responses of Crayfish to a Visual Stimulus Provided by a Conspecific.</a> , (2008).</li></ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

A observação de que lagostas dominante passam mais tempo em um ambiente reflexivo sugere que eles reconhecem uma imagem refletida como uma mesma espécie, e que pistas visuais são suficientes para provocar um comportamento abordagem. Resultados semelhantes usando uma lagosta viva em vez de uma imagem refletida apoiar tal interpretação. Lagostins subordinados e isolados não demonstram tal preferência para o ambiente reflexivo, nem lagostins subordinados parecem preferir um crustáceo vivo ao longo de um cubo. Assi...

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		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Single chamber test tank</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Brock University Machine Shop</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>End-chamber test tank</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Brock University Machine Shop</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Isolation container</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Rubbermaid</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>30 cm x 17.5 cm x 13 cm holes in lid to allow air and light to pass through when lid is on</td>
</tr>
<tr>
<td>Fighting chamber</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>48 cm x 25 cm x 13 cm</td>
</tr>
<tr>
<td>Social housing chamber</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>58 cm x 30 cm x 35 cm</td>
</tr>
<tr>
<td>small plastic flower pot</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>to serve as shelter</td>
</tr>
<tr>
<td>Coolpix 4500 camera</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Nikon</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>T120 video cassette recorder</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>RCA</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Computer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Windows Movie Maker or other video acquiring software</td>
</tr>
<tr>
<td>webcam</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Logitech</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>modelling clay</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sculptee</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>to make control cube</td>
</tr>
<tr>
<td>red latex paint</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>FolkArt</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>to make control cube</td>
</tr>
<tr>
<td>waterbase varnish</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>FolkArt</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>to make control cube</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

recording behavioral responses to reflection in crayfish

Comportamento social depende de informações sensoriais a partir do visual, sistemas mecânicos e olfativo. Uma questão importante diz respeito ao papel relativo de cada modalidade sensorial em orientar o comportamento. O papel dos insumos visual tem sido examinado por isolar estímulos visuais a partir de estímulos mecânicos e chemosensory. Em alguns estudos (Bruski &amp; Dunham, 1987:. Delgado-Morales et al, 2004) inputs visuais foram removidos com os olhos vendados ou intensidade de luz baixa, e os efeitos de remanescentes modalidades sensoriais foram elucidadas. Uma abordagem alternativa é estudar os efeitos das informações visuais na ausência de qualquer pistas apropriadas mecânica e quimio. Esta abordagem tem como objetivo identificar o papel exclusivo de insumos visual. Temos utilizado dois métodos para fornecer estímulos visuais para lagostas sem fornecer pistas químicas e mecânicas. Em um método, lagostas são filmadas em um aquário onde a metade das paredes são cobertas de espelhos para proporcionar um ambiente reflexivo, ea outra metade são cobertos em um não-reflexivo de plástico (acabamento fosco). Isto dá o lagostim uma escolha entre ambientes reflexivo e não-reflexivo. O ambiente reflexivo fornece pistas visuais na forma de imagens refletidas do crustáceo como ele se move ao longo de meio do tanque, essas pistas visuais estão faltando a metade não-reflexivo do tanque. Um método alternativo é para filmar o comportamento de crustáceos no aquário separado por uma câmara menor em cada extremidade, com uma lagosta em uma pequena câmara fornecendo pistas visuais e um objeto inerte na câmara oposta pequena fornecendo input visual de um não-movimento, não lagostim-source. Nossos resultados publicados indicam que as respostas de lagostas ao meio ambiente reflexivo depende da socialização e hierarquia de dominância. Lagostas socializados passou mais tempo no ambiente reflexivo e exibiu certos comportamentos mais freqüentemente do que em ambiente não-reflexivo; lagostas isolado não mostrou diferenças. Lagostas que estavam alojados em pares do mesmo sexo desenvolveu uma posição social de dominantes ou subordinadas. Respostas à reflexão diferiu entre lagostas dominantes e subordinados (May &amp; Mercier, 2006; May &amp; Mercier, 2007). Lagostas dominante passou mais tempo no lado reflexivo, entrou cantos reflexivo com mais freqüência e passam mais tempo em cantos reflexivo comparado ao lado não-reflexivo. Lagostins subordinados caminhou no sentido inverso com mais freqüência no lado reflexivo do que no lado não-reflexivo. Dados preliminares sugerem efeitos similares de pistas visuais fornecidos por um crustáceo em uma pequena câmara adjacente (May et al., 2008).

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Recording Behavioral Responses to Reflection in Crayfish

Nós desenvolvemos dois métodos para estudar os efeitos de pistas visuais no comportamento, na ausência de pistas táteis e químicos. Um método envolve respostas filmagem de crustáceo em paredes reflexivo em um aquário, o outro examina os efeitos visuais de insumos fornecidos por um crustáceo vivo atrás de uma divisória transparente.

Gravação de respostas comportamentais à Reflexão em Crayfish

Social behavior depends on sensory input from the visual, mechanical and olfactory systems.  One important issue concerns the relative roles of each ...

recording-behavioral-responses-to-reflection-in-crayfish

Research

JoVE Journal

Neuroscience

10.6K visualizações.  Brock University. Nós desenvolvemos dois métodos para estudar os efeitos de pistas visuais no comportamento, na ausência de pistas táteis e químicos. Um método envolve respostas filmagem de crustáceo em paredes reflexivo em um aquário, o outro examina os efeitos visuais de insumos fornecidos por um crustáceo vivo atrás de uma divisória transparente.

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Membrane Potentials, Synaptic Responses, Neuronal Circuitry, Neuromodulation and Muscle Histology Using the Crayfish: Student Laboratory Exercises

The purpose of this report is to help develop an understanding of the effects caused by ion gradients across a biological membrane. Two aspects that influence a cell's membrane potential and which we address in these experiments are: (1) Ion concentration of K+ on the outside of the membrane, and (2) the permeability of the membrane to specific ions. The crayfish abdominal extensor muscles are in groupings with some being tonic (slow) and others phasic (fast) in their biochemical and physiological phenotypes, as well as in their structure; the motor neurons that innervate these muscles are correspondingly different in functional characteristics. We use these muscles as well as the superficial, tonic abdominal flexor muscle to demonstrate properties in synaptic transmission. In addition, we introduce a sensory-CNS-motor neuron-muscle circuit to demonstrate the effect of cuticular sensory stimulation as well as the influence of neuromodulators on certain aspects of the circuit. With the techniques obtained in this exercise, one can begin to answer many questions remaining in other experimental preparations as well as in physiological applications related to medicine and health. We have demonstrated the usefulness of model invertebrate preparations to address fundamental questions pertinent to all animals.

The experiments demonstrate an easy approach for students to gain experience in examining muscle structure, synaptic responses, the effects of ion gradients and permeability on membrane potentials. Also, a sensory-CNS-motor-muscle circuit is presented to show a means to test effects of compounds on a neuronal circuit.

Potenciais de membrana, Responses Synaptic, circuitos neuronais, neuromodulação e Histologia Muscle Usando a lagosta: Exercícios Laboratório Student

The purpose of this report is to help develop an understanding of the effects caused by ion gradients across a biological membrane. Two aspects that ...

Neurociência

Correlating Behavioral Responses to fMRI Signals from Human Prefrontal Cortex: Examining Cognitive Processes Using Task Analysis

The aim of this methods paper is to describe how to implement a neuroimaging technique to examine complementary brain processes engaged by two similar tasks. Participants' behavior during task performance in an fMRI scanner can then be correlated to the brain activity using the blood-oxygen-level-dependent signal. We measure behavior to be able to sort correct trials, where the subject performed the task correctly and then be able to examine the brain signals related to correct performance. Conversely, if subjects do not perform the task correctly, and these trials are included in the same analysis with the correct trials we would introduce trials that were not only for correct performance. Thus, in many cases these errors can be used themselves to then correlate brain activity to them. We describe two complementary tasks that are used in our lab to examine the brain during suppression of an automatic responses: the stroop1 and anti-saccade tasks. The emotional stroop paradigm instructs participants to either report the superimposed emotional 'word' across the affective faces or the facial 'expressions' of the face stimuli1,2. When the word and the facial expression refer to different emotions, a conflict between what must be said and what is automatically read occurs. The participant has to resolve the conflict between two simultaneously competing processes of word reading and facial expression. Our urge to read out a word leads to strong 'stimulus-response (SR)' associations; hence inhibiting these strong SR's is difficult and participants are prone to making errors. Overcoming this conflict and directing attention away from the face or the word requires the subject to inhibit bottom up processes which typically directs attention to the more salient stimulus. Similarly, in the anti-saccade task3,4,5,6, where an instruction cue is used to direct only attention to a peripheral stimulus location but then the eye movement is made to the mirror opposite position. Yet again we measure behavior by recording the eye movements of participants which allows for the sorting of the behavioral responses into correct and error trials7 which then can be correlated to brain activity. Neuroimaging now allows researchers to measure different behaviors of correct and error trials that are indicative of different cognitive processes and pinpoint the different neural networks involved.

The goal of our research is to correlate behavior to brain activity. Accurate behavioral measures and imaging techniques allow us to elucidate brain-behavior relationships.

Correlacionando as respostas comportamentais aos sinais de fMRI córtex pré-frontal humano: Examinando Processos Cognitivos Usando Análise de Tarefa

The aim of this methods paper is to describe how to implement a neuroimaging technique to examine complementary brain processes engaged by two similar ...

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and relapse to food taking 1. Food craving conceptualized in this way is akin to drug craving in response to drug-paired cues. A rich literature has been developed around understanding the behavioral and neurobiological determinants of drug craving; we and others have been focusing recently on translating techniques from basic addiction research to better understand addiction-like behaviors related to food 2-4.
As done in previous studies of drug craving, we examine sucrose craving behavior by utilizing a rat model of relapse. In this model, rats self-administer either drug or food in sessions over several days. In a session, lever responding delivers the reward along with a tone+light stimulus. Craving behavior is then operationally defined as responding in a subsequent session where the reward is not available. Rats will reliably respond for the tone+light stimulus, likely due to its acquired conditioned reinforcing properties 5. This behavior is sometimes referred to as sucrose seeking or cue reactivity. In the present discussion we will use the term "sucrose craving" to subsume both of these constructs.
In the past decade, we have focused on how the length of time following reward self-administration influences reward craving. Interestingly, rats increase responding for the reward-paired cue over the course of several weeks of a period of forced-abstinence. This "incubation of craving" is observed in rats that have self-administered either food or drugs of abuse 4,6. This time-dependent increase in craving we have identified in the animal model may have great potential relevance to human drug and food addiction behaviors.
Here we present a protocol for assessing incubation of sucrose craving in rats. Variants of the procedure will be indicated where craving is assessed as responding for a discrete sucrose-paired cue following extinction of lever pressing within the sucrose self-administration context (Extinction without cues) or as responding for sucrose-paired cues in a general extinction context (Extinction with cues).

Responding for food or drug-paired cues increases over the course of a period of abstinence and this may relate to an increased susceptibility to relapse behaviors. Here we detail a procedure for evaluating this "incubation of craving" in rats that have self-administered sucrose.

Um método geral para a avaliação de Incubação de Craving Sacarose em Ratos

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of neurons and circuits requires methods with the spatial selectivity and temporal resolution appropriate for mechanistic analysis of neural ensembles in the behaving animal, i.e. recording of representatively large samples of isolated single neurons. Ensemble monitoring of neuronal activity has progressed remarkably in the past decade in both small and large-brained animals, including human subjects1-11. Multiple-site recording with silicon-based devices are particularly effective because of their scalability, small volume and geometric design.
Here, we describe methods for recording multiple single neurons and local field potential in behaving rodents, using commercially available micro-machined silicon probes with custom-made accessory components. There are two basic options for interfacing silicon probes to preamplifiers: printed circuit boards and flexible cables. Probe supplying companies (<a href="http://www.neuronexustech.com/" >http://www.neuronexustech.com/</a>; <a href="http://www.sbmicrosystems.com/">http://www.sbmicrosystems.com/</a>; <a href="http://www.acreo.se/">http://www.acreo.se/</a>) usually provide the bonding service and deliver probes bonded to printed circuit boards or flexible cables. Here, we describe the implantation of a 4-shank, 32-site probe attached to flexible polyimide cable, and mounted on a movable microdrive. Each step of the probe preparation, microdrive construction and surgery is illustrated so that the end user can easily replicate the process.

We describe methods for large-scale recording of multiple single units and local field potential in behaving rodents with silicon probes. Drive fabrication, probe attachment to the drive and probe implantation processes are illustrated in sufficient details for easy replication.

Em larga escala de gravação de Neurônios por sondas de silicone móveis em Comportando Roedores

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of ...

Recording and Analysis of Circadian Rhythms in Running-wheel Activity in Rodents

When rodents have free access to a running wheel in their home cage, voluntary use of this wheel will depend on the time of day1-5. Nocturnal rodents, including rats, hamsters, and mice, are active during the night and relatively inactive during the day. Many other behavioral and physiological measures also exhibit daily rhythms, but in rodents, running-wheel activity serves as a particularly reliable and convenient measure of the output of the master circadian clock, the suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus. In general, through a process called entrainment, the daily pattern of running-wheel activity will naturally align with the environmental light-dark cycle (LD cycle; e.g. 12 hr-light:12 hr-dark). However circadian rhythms are endogenously generated patterns in behavior that exhibit a ~24 hr period, and persist in constant darkness. Thus, in the absence of an LD cycle, the recording and analysis of running-wheel activity can be used to determine the subjective time-of-day. Because these rhythms are directed by the circadian clock the subjective time-of-day is referred to as the circadian time (CT). In contrast, when an LD cycle is present, the time-of-day that is determined by the environmental LD cycle is called the zeitgeber time (ZT).
Although circadian rhythms in running-wheel activity are typically linked to the SCN clock6-8, circadian oscillators in many other regions of the brain and body9-14 could also be involved in the regulation of daily activity rhythms. For instance, daily rhythms in food-anticipatory activity do not require the SCN15,16 and instead, are correlated with changes in the activity of extra-SCN oscillators17-20. Thus, running-wheel activity recordings can provide important behavioral information not only about the output of the master SCN clock, but also on the activity of extra-SCN oscillators. Below we describe the equipment and methods used to record, analyze and display circadian locomotor activity rhythms in laboratory rodents.

Circadian rhythms in voluntary wheel-running activity in mammals are tightly coupled to the molecular oscillations of a master clock in the brain. As such, these daily rhythms in behavior can be used to study the influence of genetic, pharmacological, and environmental factors on the functioning of this circadian clock.

Registro e análise dos ritmos circadianos em Running rodas Atividade em Roedores

When rodents have free access to a running wheel in their home cage, voluntary use of this wheel will depend on the time of day1-5. Nocturnal rodents, ...

Simultaneous Electrophysiological Recording and Calcium Imaging of Suprachiasmatic Nucleus Neurons

Simultaneous electrophysiological and fluorescent imaging recording methods were used to study the role of changes of membrane potential or current in regulating the intracellular calcium concentration. Changing environmental conditions, such as the light-dark cycle, can modify neuronal and neural network activity and the expression of a family of circadian clock genes within the suprachiasmatic nucleus (SCN), the location of the master circadian clock in the mammalian brain. Excitatory synaptic transmission leads to an increase in the postsynaptic Ca2+ concentration that is believed to activate the signaling pathways that shifts the rhythmic expression of circadian clock genes. Hypothalamic slices containing the SCN were patch clamped using microelectrodes filled with an internal solution containing the calcium indicator bis-fura-2. After a seal was formed between the microelectrode and the SCN neuronal membrane, the membrane was ruptured using gentle suction and the calcium probe diffused into the neuron filling both the soma and dendrites. Quantitative ratiometric measurements of the intracellular calcium concentration were recorded simultaneously with membrane potential or current. Using these methods it is possible to study the role of changes of the intracellular calcium concentration produced by synaptic activity and action potential firing of individual neurons. In this presentation we demonstrate the methods to simultaneously record electrophysiological activity along with intracellular calcium from individual SCN neurons maintained in brain slices.

Procedures are described to perform simultaneous recordings of membrane potential or current and changes of intracellular calcium concentration. Suprachiasmatic nucleus neurons are filled with the calcium indicator bis-fura-2 using a patch clamp electrode in the whole cell patch clamp configuration.

Simultaneous electrophysiological and fluorescent imaging recording methods were used to study the role of changes of membrane potential or current in ...

Using Single Sensillum Recording to Detect Olfactory Neuron Responses of Bed Bugs to Semiochemicals

The insect olfactory system plays an important role in detecting semiochemicals in the environment. In particular, the antennal sensilla which house single or multiple neurons inside, are considered to make the major contribution in responding to the chemical stimuli. By directly recording action potential in the olfactory sensillum after exposure to stimuli, single sensillum recording (SSR) technique provides a powerful approach for investigating the neural responses of insects to chemical stimuli. For the bed bug, which is a notorious human parasite, multiple types of olfactory sensillum have been characterized. In this study, we demonstrated neural responses of bed bug olfactory sensilla to two chemical stimuli and the dose-dependent responses to one of them using the SSR method. This approach enables researchers to conduct early screening for individual chemical stimuli on the bed bug olfactory sensilla, which would provide valuable information for the development of new bed bug attractants or repellents and benefits the bed bug control efforts.

Bed bugs rely on olfactory receptor neurons housed in their antennal olfactory sensilla to detect semiochemicals in the environment. Utilizing single sensillum recording, we demonstrate a method to evaluate bed bug response to semiochemicals and explore the coding process involved.

Usando Individual Sensillum Gravação para detectar respostas Olfativo Neurônio de percevejos para Semioquímicos

The insect olfactory system plays an important role in detecting semiochemicals in the environment. In particular, the antennal sensilla which house ...

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method described here enables the investigator to measure long-lasting (from minutes to hours) high-quality intracellular responses from single Drosophila R1-R6 photoreceptors and Large Monopolar Cells (LMCs) to light stimuli. Because the recording system has low noise, it can be used to study variability among individual cells in the fly eye, and how their outputs reflect the physical properties of the visual environment. We outline all key steps in performing this technique. The basic steps in constructing an appropriate electrophysiology set-up for recording, such as design and selection of the experimental equipment are described. We also explain how to prepare for recording by making appropriate (sharp) recording and (blunt) reference electrodes. Details are given on how to fix an intact fly in a bespoke fly-holder, prepare a small window in its eye and insert a recording electrode through this hole with minimal damage. We explain how to localize the center of a cell's receptive field, dark- or light-adapt the studied cell, and to record its voltage responses to dynamic light stimuli. Finally, we describe the criteria for stable normal recordings, show characteristic high-quality voltage responses of individual cells to different light stimuli, and briefly define how to quantify their signaling performance. Many aspects of the method are technically challenging and require practice and patience to master. But once learned and optimized for the investigator's experimental objectives, it grants outstanding in vivo neurophysiological data.

Electrophysiological Method for Recording Intracellular Voltage Responses of Drosophila Photoreceptors and Interneurons to Light Stimuli In Vivo

Sharp microelectrodes enable accurate electrophysiological characterization of photoreceptor and visual interneuron output in living Drosophila. Here we show how to use this method to record high-quality voltage responses of individual cells to controlled light stimulation. This method is ideal for studying neural information processing in insect compound eyes.

Método eletrofisiológico para respostas gravação intracelular de tensão<em&gt; Drosophila</em&gt; Fotorreceptores e Interneurônios à luz Estímulos<em&gt; In Vivo</em

Voltage responses of insect photoreceptors and visual interneurons can be accurately recorded with conventional sharp microelectrodes. The method ...

A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees (Bombus terrestris)

Generalist pollinators like the buff-tailed bumble bee, Bombus terrestris, encounter both nutrients and toxins in the floral nectar they collect from flowering plants. Only a few studies have described the gustatory responses of bees toward toxins in food, and these experiments have mainly used the proboscis extension response on restrained honey bees. Here, a new behavioral assay is presented for measuring the feeding responses of freely-moving, individual worker bumble bees to nutrients and toxins. This assay measures the amount of solution ingested by each bumble bee and identifies how tastants in food influence the microstructure of the feeding behavior.
The solutions are presented in a microcapillary tube to individual bumble bees that have been previously starved for 2-4 hr. The behavior is captured on digital video. The fine structure of the feeding behavior is analyzed by continuously scoring the position of the proboscis (mouthparts) from video recordings using event logging software. The position of the proboscis is defined by three different behavioral categories: (1) proboscis is extended and in contact with the solution, (2) proboscis is extended but not in contact with the solution and (3) proboscis is stowed under the head. Furthermore the speed of the proboscis retracting away from the solution is also estimated.
In the present assay the volume of solution consumed, the number of feeding bouts, the duration of the feeding bouts and the speed of the proboscis retraction after the first contact is used to evaluate the phagostimulatory or the deterrent activity of the compounds tested.
This new taste assay will allow researchers to measure how compounds found in nectar influence the feeding behavior of bees and will also be useful to pollination biologists, toxicologists and neuroethologists studying the bumble bee&#39;s taste system.

A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees Bombus terrestris

A novel behavioral assay is described for investigating the short term gustatory responses of the mouthparts of freely-moving bumble bees (Bombus terrestris) toward nutrients and toxins in solution.

A Novel Behavioral Ensaio investigar as gustativas de um indivíduo, livre-se deslocam Bumble abelhas (<em&gt; Terrestris do Bombus</em&gt;)

Generalist pollinators like the buff-tailed bumble bee, Bombus terrestris, encounter both nutrients and toxins in the floral nectar they collect from ...

An Emerging Target Paradigm to Evoke Fast Visuomotor Responses on Human Upper Limb Muscles

To reach towards a seen object, visual information has to be transformed into motor commands. Visual information such as the object&#8217;s color, shape, and size are processed and integrated within numerous brain areas, then ultimately relayed to the motor periphery. In some instances, a reaction is needed as fast as possible. These fast visuomotor transformations, and their underlying neurological substrates, are poorly understood in humans as they have lacked a reliable biomarker. Stimulus-locked responses (SLRs) are short latency (&#60;100 ms) bursts of electromyographic (EMG) activity representing the first wave of muscle recruitment influenced by visual stimulus presentation. SLRs provide a quantifiable output of rapid visuomotor transformations, but SLRs have not been consistently observed in all subjects in past studies. Here we describe a new, behavioral paradigm featuring the sudden emergence of a moving target below an obstacle that consistently evokes robust SLRs. Human participants generated visually guided reaches toward or away from the emerging target using a robotic manipulandum while surface electrodes recorded EMG activity from the pectoralis major muscle. In comparison to previous studies that investigated SLRs using static stimuli, the SLRs evoked with this emerging target paradigm were larger, evolved earlier, and were present in all participants. Reach reaction times (RTs) were also expedited in the emerging target paradigm. This paradigm affords numerous opportunities for modification that could permit systematic study of the impact of various sensory, cognitive, and motor manipulations on fast visuomotor responses. Overall, our results demonstrate that an emerging target paradigm is capable of consistently and robustly evoking activity within a fast visuomotor system.

Presented here is a behavioral paradigm that elicits robust fast visuomotor responses on human upper limb muscles during visually guided reaches.

Um paradigma de alvo emergente para evocar respostas rápidas do visuomotor sobre músculos dos membros superiores humanos

To reach towards a seen object, visual information has to be transformed into motor commands. Visual information such as the object&#8217;s color, shape, ...