Name: radio frequency identification and motion-sensitive video efficiently automate recording of unrewarded choice behavior by bumblebees
Uploaded: 2014-11-15T14:00:00
Duration: 9 min 9 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Radio Frequency Identification and Motion-sensitive Video Efficiently Automate Recording of Unrewarded Choice Behavior by Bumblebees at JoVE.com

The experiments were supported by a grant from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada to CMSP. We thank Koppert Canada for their bumblebee colony donations. Portions of this manuscript, including some figures and tables have been published in Naturwissenschaften11, and reproduced here with permission from Springer.

<ol>
	<li>Plowright, C. M. S., Evans, S. A., Leung, J. C., Collin, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+preference+for+symmetry+in+flower-na&#239;ve+and+not-so-na&#239;ve+bumblebees.">The preference for symmetry in flower-na&#239;ve and not-so-na&#239;ve bumblebees.</a> Learn. Motiv. 42 (1), 76-83 (2011).</li><li>Streit, S., Bock, F., Pirk, C. W. W., Tautz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+life-long+monitoring+of+individual+insect+behaviour+now+possible.">Automatic life-long monitoring of individual insect behaviour now possible.</a> Zool. 106, 169-171 (2003).</li><li>Chittka, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+human+are+insects,+and+does+it+matter.">How human are insects, and does it matter.</a> Formosan Entomol. 31, 85-99 (2011).</li><li>Lihoreau, M., 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=Radar+tracking+and+motion-sensitive+cameras+on+flowers+reveal+the+development+of+pollinator+multi-destination+routes+over+large+spatial+scales.">Radar tracking and motion-sensitive cameras on flowers reveal the development of pollinator multi-destination routes over large spatial scales.</a> PLoS Biol. 10 (9), e1001392 (2012).</li><li>Brodbeck, D. R., Shettleworth, 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=Matching+location+and+color+of+a+compound+stimulus:+Comparison+of+a+food-storing+and+a+nonstoring+bird+species.">Matching location and color of a compound stimulus: Comparison of a food-storing and a nonstoring bird species.</a> J. Exp. Psychol. Anim. Behav. 21 (1), 64-77 (1995).</li><li>Srinivasan, M., Lehrer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+resolution+of+colour+vision+in+the+honeybee.">Temporal resolution of colour vision in the honeybee.</a> J. Comp. Physiol. A. 157 (5), 579-586 (1985).</li><li>Sokal, R. R., Rohlf, F. J., Freeman, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> , (2011).</li><li>Lunau, K., Fieselmann, G., Heuschen, B., van de Loo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+targeting+of+components+of+floral+colour+patterns+in+flower-na&#239;ve+bumblebees+(Bombus+terrestris;+Apidae).+.">Visual targeting of components of floral colour patterns in flower-na&#239;ve bumblebees (Bombus terrestris; Apidae). .</a> Naturwissenschaften. 93 (7), 325-328 (2006).</li><li>Lehrer, M., Horridge, G. A., Zhang, S. W., Gadagkar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+vision+in+bees:+Innate+preference+for+flower-like+patterns.">Shape vision in bees: Innate preference for flower-like patterns.</a> Phil. Trans. R. Soc. B. 347 (1320), 123-137 (1995).</li><li>Thompson, E. L., Plowright, C. M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+images+may+or+may+not+represent+flowers:+picture-object+correspondence+in+bumblebees+(Bombus+impatiens).">How images may or may not represent flowers: picture-object correspondence in bumblebees (Bombus impatiens).</a> Anim. Cognit. , (2014).</li><li>Orb&#225;n, L. L., Plowright, C. M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+flower-like+and+non-flower-like+visual+properties+on+choice+of+unrewarding+patterns+by+bumblebees.">The effect of flower-like and non-flower-like visual properties on choice of unrewarding patterns by bumblebees.</a> Naturwissenschaften. 100 (7), 621-631 (2013).</li><li>Leonard, A. S., Papaj, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X&#8221;+marks+the+spot:+The+possible+benefits+of+nectar+guides+to+bees+and+plants.">X&#8221; marks the spot: The possible benefits of nectar guides to bees and plants.</a> Funct. Ecol. 25 (6), 1293-1301 (2011).</li></ol>

The authors have no competing financial interests.

تكنولوجيا RFID تمكن دراسة مئات العمال الفردية بكل سهولة ودقة عالية، ولكن خصائص السلوك سجلت مختلفة من الملاحظات من قبل البشر وتسجيلات الفيديو. يمكن وصف سلوك خيار سجلتها RFID كما استكشاف الأزهار. هذا هو معيار صارم جدا لتفضيل مقارنة المعايير المستخدمة في دراسات أخرى، مثل النهج 8، الدخول في متاهات الذراع 9،10، رد فعل antennal 8، أو الهبوط على نمط 11،12. من أجل مقارنة مدى صحة التعاريف السلوك الاختيار، والتحقق من صحة طريقة RFID جديد للسلوك غير مكافأة، لوحظت تسجيلات الفيديو من الهبوط في تجربة 2. جميع التدابير الاختيار ليست متساوية: معيار RFID مقاسا دخول الأزهار، أشار إلى أن ممتلكات البصرية من نمط تحديد المواقع هو أكثر أهمية لاختيار النحل، في حين أشارت بيانات الفيديو أن الخاصية البصرية من نوع النمط هو أكثر أهمية لاختيار النحل. أحد التحديات العامة في دراسة سلوك خيار أمي هو أنه من الصعب جدا لجذب زهرة ساذجة والنحل غير مدربين على الزهور الصناعية التي لا تقدم أي حبوب اللقاح أو الرحيق. في الواقع، فإن العديد من التجارب السابقة لجأت إلى تدريب النحل في بيئة الاختبار على المحفزات التي يعتقد أن يكون غير ذي صلة إلى سلوك خيار في المحفزات الاختبار. RFID وتسجيلات الفيديو الحركة الحساسة التغلب على هذه العقبة من خلال السماح تسجيل مستمر، 24 ساعة في اليوم، ودون إشراف مستمر من الباحث، وذلك بزيادة حجم العينة 15-20 النحل لعدة مئات من النحل. في حين الخيارات خائبة من قبل النحل غير مدربين لا تزال نادرة الحدوث، هذه المعايير الجديدة تصميم التجريبية جعل الملاحظة ممكن. التحسينات الأخرى التي تقدمها هذه التقنيات اثنين تشمل القضاء على التحيز عينة، وتحسين صحة الخارجية، وتتبع الفروق الفردية. Samplيمكن إدخال البريد التحيز عند دراسة فقط اثنتي عشرة أو حتى النحل في المستعمرة. هناك اختلافات كبيرة في الخصوصيات السلوكية عبر العمال الفردية حتى داخل نفس مستعمرة المرجح أن يتم تفويتها بسبب ما لوحظ فقط أولئك العمال أن يحدث ب &quot;التعاون&quot; مع الباحث في وقت معين. دراسة 15-20 النحل في مستعمرة النحل 300 أو أكثر، تمثل اقل من 5٪ من إجمالي مستعمرة، في حالة أخذ العينات التحيز التي قد تكون كبيرة. علامات ومراقبة سلوك جميع العاملين يحل هذه القضية تماما. كما يمكن التلاعب بها عدد من الخيارات المحفزات في وقت واحد. قدمنا ​​الخيارات الثنائية في تجربتنا لأسباب فنية، ولكن اختيار واحد أو عدة تصاميم الاختيار أيضا ممكنا. من حيث الصلاحية الخارجية، ودراسة النحل في بيئة معملية تقليديا الاصطناعي للغاية، الأمر الذي أعاق تعميم النتائج. على سبيل المثال، كان الباحثون أن العلاقات العامةESENT لجمع البيانات، كان النحل لالعلف في بيئة اختبار واحدا تلو الآخر، وقيدت اختبار لنافذة زمنية صغيرة. تقنيات جديدة وصفها في هذه الورقة إزالة هذه القيود المصطنعة عن طريق الملاحظة دون رقيب ودون قيود. أخيرا، يمكن توثيق الفروق الفردية في السلوك لأننا لا نستطيع التأكد مما إذا تكررت هذه الخيارات من قبل نحلة واحدة أو عدة النحل. حساسية الحركة وكاميرات الفيديو عالية المكانية قرار ديها ميزة على تقنيات RFID من حيث مرونة التصاميم المحفزات: مظهر التحفيز البصري يمكن أن يكون أي شكل تقريبا أو تشكيل طالما تحديد موضوع يمكن أن يتم القبض على ما لا يقل عن قليل من الإطارات. تجهيز الفيديو هو أكثر قليلا تستغرق وقتا طويلا من معالجة البيانات وتتفاعل لتحديد يحتاج إلى أن يقرأ من قبل الباحث، الأمر الذي يتطلب التفتيش اليدوي لكل مقطع فيديو. إذا كان التصميم التحفيز البصري يمكن أن تلبي قيود Rالقارئ ااا (أي تتفاعل به على النحل يجب أن يأتي إلى 3-4 مم على الأقل من قارئ RFID)، ثم تكنولوجيا RFID لديها ميزة على آلية جمع البيانات على نطاق واسع. من المرجح أن يستمر البحث النوعي إلى أن يفضلها تحليل الفيديو. كما هو مبين في هذه التجربة، يمكن للقراء RFID تكديس مجموعات البيانات الكبيرة جدا التي لا تتطلب الترميز اليدوي. مزايا مختلفة قليلا المرتبطة بكل تقنية وتشير إلى أنه في المستقبل يمكن استخدامها بطريقة تكاملية. مستقبل كل من التكنولوجيا قد تقع في القياس الكمي الدقيق للسلوك نادرا ما تحدث. على سبيل المثال، إمكانية واضحة واحدة للتطبيقات المستقبلية لتوظيف هذه التقنيات في البيوت المحمية والبيئات أكثر طبيعية أخرى. إن الجمع بين المذهب الطبيعي والتحكم التجريبية تسمح بمعالجة المسائل التي لم تكن ممكنة قبل أن يجيب. بشكل عام، هذه التقنيات اثنين توفر وسائل جديدة لمراقبة السلوك في وصارمبكفاءة الثانية. RFID والفيديو الحركة حساسة هي خطوة هامة إلى الأمام وليس فقط للباحثين الذين يدرسون أو الحشرات الملقحة، ولكن هذه التقنيات قد يلجأون أيضا إلى علماء السلوك الأخرى.

والمشكلة الرئيسية في دراسة السلوك اختيار أمي من قبل النحل والنحل هي أن الزهور ساذجة، عمال غير مدربين لا تدخل بسهولة في مساحة الاختبار، حيث يمكن قياس تفضيلات. ونتيجة لذلك، يعتمد العديد من الباحثين على أقل من تقنية مثالية: عمال ما قبل التدريب لإطعام داخل الفضاء اختبار من المحفزات محايدة ظاهريا أن يراها الباحثون في أن تكون مختلفة من المحفزات التجريبية. ومع ذلك، فقد أظهرت تجارب حديثة أن المحفزات التي كان يعتقد أن تكون محايدة (أي المثيرات التي لا تؤثر على سلوك الخيار لاحق في جلسة اختبار) قد أثرت تفضيلات بطرق غير متوقعة 1. النظم الآلية التي تشمل تحديد الهوية بترددات الراديو (RFID) 2 وتسجيلات الفيديو الحركة الحساسة قد تتيح فرصة لحل هذه المشكلة. كان الهدف من هذه الدراسة ذات شقين: (1) في المقام الأول إلى المساهمة في الأدب على تفضيلات الأزهار امي من قبل النحل، (2) وثانيا لEValuate اثنين من أنظمة قياس الاختيار، كما هو مسجل من قبل اثنين من مختلف أجهزة التسجيل الآلي. اثنين من النظم الآلية تم تنفيذ 3 في الدراسة الحالية لمراقبة سلوك خيار أمي: RFID وتسجيلات الفيديو الحركة الحساسة. اثنين من العناصر الحاسمة لكلا النظامين هي أن الخيارات لا يكافأ، وعرض الإشارات البصرية المختلفة يمكن التلاعب بها. فيديو حساسة الحركة (عالية الوضوح، وتسجيل في قرار النائب 1) لا يسمح للمراقبة المستمرة للعمال استكشاف بحرية في غرفة رحلة، ولكن أمر بالغ الأهمية لمراقبة فعالة من الأحداث النادرة نسبيا 4. سؤال البحث في التجربة 1 ويتعلق بكيفية مختلفة تتفاعل الخصائص البصرية عند عرضها معا. وتسعى هذه الدراسة إلى استكشاف الأهمية النسبية للنمط المواقع فيما يتعلق نوع النمط. باستخدام تصميم 2 × 2، شعاعي (أي أمة الله) ومتحدة المركز (أي البريد الثورأيها) توضع أنواع نمط إما مركزيا أو محيطيا على زهرة اصطناعية (انظر الشكل 1 للحصول على أمثلة من المحفزات). وتبنى القراء تتفاعل في هذه المحفزات زهرة اصطناعية مصممة خصيصا، والنحل يحصل تمكين وتتفاعل العلامات التي تسمح لنا لتسجيل كل عامل الموسومة الذي يدخل التحفيز الاصطناعي زهرة. الملاحظة RFID يعمل عن طريق آلية القارئ (صلب الزهور الاصطناعية) إرسال إشارات بترددات الراديو (13.56 ميغاهيرتز في هذه الحالة)، والتي يتم عن طريق التضمين وجود علامات سلبية. يمكن للقارئ أن يكتشف ويسجل هذه التحويرات إشارة، والتي تختلف قليلا عبر علامات تمكين علامة تعريف فريد. الأسئلة للتجربة 2 هي ثلاثة أضعاف. أولا، هي زهرة الدخول، مقاسا RFID، والهبوط، مقاسا تسجيلات الفيديو معايير اختيار تعادل؟ يتم قياس الاختيار في نقاط مختلفة (الهبوط للفيديو، ودخول زهرة لRFID)، والتي قد تترجم إلى إجراءات مختلفةتفضيل. ثانيا، ما هو تأثير المركزي مقابل المواقع الطرفية؟ ومن غير المعروف ما إذا كان أو لم يكن العمال من شأنه أن تختار نمط المركزي إذا قدمت مجموعة تتكون من اثنين من أنماط الشعاعية في مواقف مختلفة (انظر الشكل 4B). ثالثا، ما هي الأهمية النسبية للموقف مقابل نمط نوع نمط؟ وبعبارة أخرى، فإن النحل الطنان الأرض على أنماط من نوع النمط المفضل، أو موقف النمط المفضل؟ النحل قد يفضلون المركزي شعاعي لنمط الطرفية-متحدة المركز، ولكن يمكن أن يكون التفضيل يرجع إلى نوع أو نمط المواقع المركزي. في هذه التجربة، وقد حرض متغيرين ضد كل 5 (انظر الشكل 4C، د) آخرين. في تجربة 2، استخدمنا تسجيلات الفيديو الحركة الحساسة على المنبهات مثل زهرة. وضعت الزهور الاصطناعية داخل قفص الطيران، وكان أشار كاميرات الفيديو عالية الوضوح الحركة حساسة في هذه الزهور من آلة القطعر وأعلى. وبشكل أكثر تحديدا، تم وضع اثنين من كاميرات الفيديو الرقمية وذلك لالتقاط منظر أمامي كل من المحفزات اثنين في الفضاء الاختبار. تم وضع كاميرا الفيديو إضافية بين المحفزات لتسجيل تحوم السلوك من فوق، وأسروا السلوك من كل من الزهور الاصطناعية. وقد تم تحديد النحل باستخدام بطاقات الرقم الذي يمكن أن تقرأ على عالي الوضوح فيديو كليب. تحوم، لوحظت antennation والهبوط السلوكيات.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="708">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:143px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:231px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Miniaturized mic3 tags</td>
			<td style="width:143px;">Microsensys</td>
			<td style="width:119px;">mic3 TAG 64 bit RO</td>
			<td>RFID tags to glue to bee</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">RFID reader 2k6 head</td>
			<td style="width:143px;">Microsensys</td>
			<td style="width:119px;">2k6</td>
			<td>RFID readers built into artificial flowers</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">IP camcorders</td>
			<td style="width:143px;">Vivotek</td>
			<td style="width:119px;">IP8161</td>
			<td>Motion-sensitive video recorders</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Opalith Plattchen number tags and non-toxic glue</td>
			<td style="width:143px;">Beeworks.com</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Number tags to glue to bees</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Bumblebee Colony for Research</td>
			<td style="width:143px;">Koppert Canada</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Artificial flowers</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Developed by campus biology shop</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Artificial flower stand</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Developed by campus biology shop</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Flight room</td>
			<td style="width:143px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Developed by campus biology shop</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Laptop with Windows</td>
			<td style="width:143px;">Generic hardware / Microsoft software</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to download RFID data</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">RS 232 to USB converter</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Connect RFID reader to computer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Desktop</td>
			<td style="width:143px;">IBM</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to transmit video data</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Second NIC</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;">10/100M NIC PCI</td>
			<td>Used to transmit video data</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Network hub</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;">4-port</td>
			<td>Used to transmit video data</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">High precision tweezer</td>
			<td style="width:143px;">SPI</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to glue number and RFID tags to bees</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sugar</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to mix with water to create sugar-water</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pollen</td>
			<td style="width:143px;">Any local apiarist</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Fed to bumblebees</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Marking cage with plunger</td>
			<td style="width:143px;">Beeworks.com</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Aids tagging process</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Honey</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Used to mix with water ot create pollen paste</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Bake clay</td>
			<td style="width:143px;">Sculpey</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Stimulus for RFID</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Clay shaping tools</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Stimulus for RFID</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">White paper</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Stimulus for Video</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laser printer</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Stimulus for Video</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Wood</td>
			<td style="width:143px;">Generic</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Stimulus for Video -- attachment clip</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

radio frequency identification and motion-sensitive video efficiently automate recording of unrewarded choice behavior by bumblebees

نقدم طريقتين لمراقبة سلوك خيار نحلة في الفضاء اختبار المغلقة. ويتكون الأسلوب الأول لتحديد الهوية بترددات الراديو (RFID) القراء في صلب الزهور الصناعية التي تعرض مختلف الإشارات البصرية، وتتفاعل به (أي الترددات السلبية) لصقها على الصدر من العمال نحلة. الجدة في التنفيذ لدينا هي أن القراء RFID مبنية مباشرة في الزهور الاصطناعية التي هي قادرة على عرض العديد من الخصائص البصرية المميزة مثل اللون، نوع نمط، تردد المكاني (أي &quot;الانشغال&quot; من نمط)، والتماثل (التردد المكاني و لم يتلاعب التماثل في هذه التجربة). بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه العروض البصرية بالتعاون مع النظم الآلية قادرة على تسجيل سلوك الاختيار دون مردود وغير مدربين. ويتكون الأسلوب الثاني من سلوك خيار التسجيل في الزهور الاصطناعية باستخدام كاميرات الفيديو عالية الوضوح الحركة الحساسة. Bumblebees تحمل نفس الكلمات عدد صقها على thoraces من أجل تحديد هوية فريدة من نوعها. ميزة في هذا التنفيذ خلال RFID هو أنه بالإضافة إلى مراقبة سلوك الهبوط، ويمكن أيضا أن يلاحظ تدابير بديلة للتفضيل مثل تحوم وantennation. كلا أساليب الأتمتة زيادة السيطرة التجريبية، وصلاحية الداخلية من خلال السماح دراسات على نطاق أوسع أن تأخذ في الاعتبار الاختلافات الفردية. صحة الخارجية هي أيضا تحسين لأن النحل يمكن أن تدخل بحرية والخروج من بيئة الاختبار دون قيود مثل توافر مساعد البحث في الموقع. مقارنة الملاحظة الإنسان في الوقت الحقيقي، وأساليب الآلي هي أكثر فعالية من حيث التكلفة وربما أقل عرضة للخطأ.

<html> التجربة 1: RFID البيانات كل 375 عامل في المستعمرة كانت تتفاعل الموسومة، و 318 من هؤلاء العمال (85٪) دخلت الطائرة في قفص في مرحلة ما أثناء الدراسة. زار ما مجموعه 197 (62٪ من النحل الذي غادر مستعمرة) واحد على الأقل من أربعة مؤثرات الزهور الاصطناعية. تعريف الاختيار وقد تم تعريف خيار كعامل الدخول في زهرة اصطناعية (انظر الشكل 1). نحن صفت هذا السلوك بأنه &quot;استكشاف الأزهار&quot;. هذا التعريف للاختيار هو أكثر صرامة من تلك التي استخدمت في الأدب، والتي، حسب الدراسة، استخدم مزيج من تحوم، antennation أو الهبوط. استكشاف الأزهار هو تعريف أكثر صرامة للاختيار لأنها تتطلب أن يحضر النحل ليس فقط لحافز من قبل تحوم، antennating، والهبوط عليه، ولكن أيضا من خلال استكشاف ذلك. إدارة البيانات &gt; تقنيات RFID لديها القدرة على جمع كمية هائلة من البيانات بالنسبة لطرق أخرى. أنتجت هذه التجربة 310221 السجلات. برنامج قاعدة بيانات مثل MySQL هو أداة لا غنى عنها لتخزين هذه الكمية من البيانات والاستعلامات SQL نفس القدر من الأهمية تستخدم لاستخلاص الأجوبة على الأسئلة البحثية. على سبيل المثال، قضية واحدة هي تعريف خيار. تم تكوين قارئ RFID لتسجيل وجود علامة كل 1 ميللي ثانية، والتي، في حالة النحل التي بقيت داخل الزهور الاصطناعية لدقائق أو حتى ساعات، يمكن أن تترجم إلى عدة آلاف من التسجيلات. كان لدينا تعريف خيارا زيارة دامت لا يقل عن 1 ميللي ثانية، ولكن الزيارة الجديدة لن تحسب حتى تم كسر سلسلة من التسجيلات الحالية على الأقل استراحة 1 دقيقة. ملخص التجربة وأجريت الخير منسوخة أربعة من الاختبارات يصلح لجميع الخيارات من &quot;جلسة ساذجة&quot; &quot;والنحل للمقارنة خيار عroportions إلى قيمة نظرية الصدفة 7. يشير جلسة ساذجة نحلة لأول حالة اختبار فيه النحل &quot;شارك&quot;. تكشف مجموعة اختبارات تفضيل المواقع المركزية (انظر الجدول 1) ونوع نمط شعاعي الشكل 4B يظهر عكس ذلك تفضيل نمط عندما يتم وضع نمط متحدة المركز مركزيا ويتم وضع نمط شعاعي محيطيا. ومع ذلك، إذا تم عقد المواقع ثابت كما في الشكل 4A و د، وتفضيل نمط هو نحو نمط شعاعي الشكل 4 يوضح أن النسب النسبية من الخيارات الأولى لكل نمط لكل مجموعة كانت تضاهي النسب الموضحة لجميع الخيارات. <img alt="الرقم 4" src="/files/ftp_upload/52033/52033fig4highres.jpg"/> الرقم 4. RFID النتائج التجريبية. ترددات في اختيار رانه أربع مجموعات زهرة مختلفة في تجربة 1. البني الداكن شريط الرسوم البيانية تظهر جميع الخيارات من جلسة ساذجة النحلة (الجانب الأيسر المحور ص)، وقضبان البني الفاتح يشير الخيار الأول لكل عامل (الجانب الأيمن المحور الصادي ). &quot;جميع الخيارات&quot; تظهر أنماط مماثلة إلى &quot;الخيار الأول&quot;، ولكن مع زيادة القوة الإحصائية. تظهر الرسوم البيانية شريط أن المواقع من أنماط أكثر أهمية من نوع نمط. وقد يفضل وضع نمط مركزيا حتى إذا كان نوع نمط عرض نمط مركزية خلاف ذلك أقل من الأفضل. النجمة تشير إلى وجود نسبة الاختيار الذي يختلف كثيرا عن فرصة. ملاحظة. * P &lt;0.05، ** P &lt;0.01، *** P &lt;0.001. تم تعديل هذا الرقم من اوربان وآخرون 11. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td rowspan="2"> الشروط </td><td colspan="3"> Pooled </td><td colspan="3"> عدم التجانس </td><td></td></tr><tr><td> GP </td><td> DF </td><td> ص </td><td> غ </td><td> DF </td><td> ص </td><td></td></tr><tr><td> المركزي شعاعي مقابل الوسطى المركزة </td><td> 3.96 </td><td> 1 </td><td> 0.047 </td><td> 197.55 </td><td> 41 </td><td> 0.000 </td><td></td></tr><tr><td> الطرفية-شعاعي مقابل الوسطى المركزة </td><td> 33.77 </td><td> 1 </td><td> 0.000 </td><td> 210.81 </td><td> 42 </td><td> 0.000 </td><td></td></tr><tr><td> المركزي شعاعي مقابل الطرفية-المركزة </td><td> 508.31 </td><td> 1 </td><td> 0.000 </td><td> 345.78 </td><td> 30 </td><td> 0.000 </td><td></td></tr><tr><td> الطرفية-شعاعي مقابل الطرفية-المركزة </td><td> 7.42 </td><td> 1 </td><td> 0.000 </td><td> 84.06 </td><td> 24 </td><td> 0.000 </td><td></td></tr></tbody></table> الجدول 1. </sترونج&gt; الاحصاء الاستدلالي للبيانات RFID. تجربة 1. تم تعديل هذا الجدول من اوربان وآخرون (2013) 11. ص G يشير إلى انحراف كبير في نسبة مجموعة من فرصة، وG ح يشير إلى الاختبارات للفروق الفردية ( أي عدم التجانس). يرجى الرجوع إلى مخطوطة للحصول على تفاصيل كاملة عن الاختبارات الإحصائية. التجربة 2: بيانات فيديو تم تسجيل ما مجموعه 264 الخيارات عبر الشروط الأربعة على مدى ثلاث جلسات الاختبار. ويبين الجدول (2) وعدد العمال وخيارات أسهم من كل مستعمرة. تعريف الاختيار يسمح بيانات الفيديو تسجيل ثلاثة أنواع من السلوك خيار: تحوم، antennation والهبوط. في حين أن جميع الأنواع الثلاثة من السلوكيات يمكن ملاحظتها، وتحوم antennation هم difficuLT لربط مع عدد الوسم بسبب حركات سريعة أن كاميرات الفيديو مع الفقراء القرار، أو سرعة منخفضة لا يمكن تسجيل. لا بد من استخدام كاميرا الفيديو عالية الوضوح (رغم أن هذا لم يكن متاحا لنا، من الناحية المثالية معدل كاميرا الفيديو عالية الإطار ينبغي أن تستخدم لتقليل طمس) للتأكد من الأرقام التي قد تظهر علامة فقط على عدد صغير من الإطارات يمكن قراءة . وقد استخدم هذا الأسلوب أيضا لمقارنة أنماط الاختيار مع تقنية RFID، الذي يكتشف استكشاف الأزهار. اعتبارات حساسية الحركة واحدة من القضايا الرئيسية في إنتاج تجربة ناجحة هو التكوين من كاميرات الفيديو الحركة الحساسة. وهناك كاميرا الفيديو التي تعتبر حساسة للغاية بتسجيل الكثير من البيانات التي هي غير عملية ويمكن أن تصبح مكلفة جدا لمعالجة. على سبيل المثال، في البداية كان لدينا أثار كاميرا الفيديو العادية من خلال الاهتزازات في المبنى (على سبيل المثال، الناس يمرون على الرواق، وتكييف الهواء، وغيرها)، مما أدى إلى 1R11؛ 2 نقاط بيانات صالحة لكل 150-200 تسجيل مقاطع الفيديو. من ناحية أخرى، خطأ أكثر خطورة هو تكوين حساسية منخفضة، والتي يمكن أن تفوت البيانات الرئيسية. لا بد من تكوين كل كاميرات الفيديو في نفس الطريق، وعلى خلاف ذلك، يمكن أخذ العينات أخطاء تحرف النتائج. ملخص التجربة أربعة الخير منسوخة من الاختبارات تناسب العثور على ثلاث أبعاد المجموعة التي انحرفت كثيرا عن فرصة، والنسبة الإجمالية غير مهمة واحدة (انظر الجدول 3 والشكل 5). (1) نمط مهم: تم العثور على تفضيل كبير لشعاعي مركزي على النمط المركزي متحدة المركز (انظر الجدول 3). (2) موقف نمط شعاعي أقل أهمية: أظهر عرض مجموعة شعاعي شعاعي المركزي والمحيطي لا يوجد فرق كبير من فرصة. (3) أدى شعاعي المركزي ومجموعة هامشية، متحدة في تفضيل قوي نحوليالي نمط شعاعي مركزي. أثار مزيج المركزي مركزية وهامشية، شعاعي تفضيل كبير نحو نمط الطرفية-شعاعي. نمط تغلبت الموقع. وكانت الفروق الفردية غير الهامة في كافة تركيبات أربعة (انظر الجدول 3). <img alt="الرقم 5" src="/files/ftp_upload/52033/52033fig5highres.jpg"/> . الرقم 5. الحركة الحساسة نتائج الفيديو الترددات الاختيار على أربعة مجموعات زهرة مختلفة في تجربة 2. أظهرت النتائج أهمية نوع نمط نمط عبر المواقع: وقد فضل أنماط شعاعي حتى لو تم وضع أنماط محيطيا. القيم تشير إلى عدد من الخيارات من نمط عرض. النجمة تشير إلى وجود نسبة الاختيار الذي يختلف كثيرا عن فرصة. ملاحظة. ** P &lt;0.01، *** P &lt;0.001. تم تعديل هذا الرقم من 11 اوربان. <tablالبريد الحدود = &quot;0&quot; بطانة الخلايا = &quot;0&quot; هوامش الخلية = &quot;0&quot;&gt; <tbody><tr><td rowspan="2"> الشروط </td><td> جلسة 1 </td><td colspan="2"> جلسة 2 </td><td colspan="2"> جلسة 3 </td></tr><tr><td> مستعمرة 1 </td><td> مستعمرة 2 </td><td> مستعمرة 3 </td><td> مستعمرة 4 </td><td> مستعمرة 5 </td></tr><tr><td> عدد العمال </td><td> 45 </td><td> 7 </td><td> 2 </td><td> 8 </td><td> 23 </td></tr><tr><td> عدد الخيارات </td><td> 151 </td><td> 25 </td><td> 2 </td><td> 20 </td><td> 65 </td></tr></tbody></table> الجدول 2. صفي إحصاءات بيانات الفيديو الحركة تراعي. إجمالي عدد من الخيارات المسجلة في الزهور الاصطناعية في تجربة 2 لكل مستعمرة، وعدد من العمال مما يجعل هذه الخيارات. تم تعديل هذا الجدول من اوربان وآخرون 11. يرجى الرجوع إلى مخطوطةللحصول على التفاصيل الكاملة. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td rowspan="2"> الشروط </td><td colspan="3"> المجمعة </td><td colspan="3"> عدم التجانس </td></tr><tr><td> GP </td><td> DF </td><td> ص </td><td> غ </td><td> DF </td><td> ص </td></tr><tr><td> المركزي شعاعي مقابل الوسطى المركزة </td><td> 17.98 </td><td> 1 </td><td> 0.000 </td><td> 40.72 </td><td> 29 </td><td> 0.073 </td></tr><tr><td> المركزي شعاعي شعاعي مقابل الطرفية </td><td> 1.85 </td><td> 1 </td><td> 0،173 </td><td> 53.63 </td><td> 39 </td><td> 0.060 </td></tr><tr><td> الطرفية شعاعي مقابل الوسطى المركزة </td><td> 6.57 </td><td> 1 </td><td> 0.010 </td><td> 26.31 </td><td> 27 </td><td> 0.500 </td></tr><tr><td> وسط شعاعي مقابل الطرفية المركزة </td><td> 18.18 </td><td> 1 </td><td> 0.000 </td><td> 41.92 </td><td> 37 </td><td>0.256 </td></tr></tbody></table> وقد بيانات الفيديو الجدول 3. استنتاجي الاحصائيات الحركة تراعي. 2. تجربة تعديل هذا الجدول من اوربان وآخرون 11. ويشير G p لانحراف كبير في نسبة مجموعة من فرصة، وG ح يشير إلى الاختبارات للفروق الفردية ( أي عدم التجانس). يرجى الرجوع إلى مخطوطة للحصول على تفاصيل كاملة عن الاختبارات الإحصائية.

Watch this Scientific Journal Video about Radio Frequency Identification and Motion-sensitive Video Efficiently Automate Recording of Unrewarded Choice Behavior by Bumblebees at JoVE.com

Radio Frequency Identification and Motion-sensitive Video Efficiently Automate Recording of Unrewarded Choice Behavior by Bumblebees

This video describes Radio-Frequency Identification (RFID) and motion-sensitive video recording methods to monitor choice behavior by bumblebees.

تحديد الهوية بترددات الراديو والفيديو الحركة تراعي بكفاءة أتمتة تسجيل السلوك غير مكافأة الاختيار من النحل

We present two methods for observing bumblebee choice behavior in an enclosed testing space. The first method consists of Radio Frequency Identification ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

Single Sensillum Recordings in the Insects Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae

تسجيلات Sensillum واحدة في الحشرات ذبابة الفاكهة السوداء البطن و الأنوفيلة الغامبية</em

The sense of smell is essential for insects to find foods, mates, predators, and oviposition sites3. Insect olfactory sensory neurons (OSNs) are enclosed ...

Cryopreservation of Cortical Tissue Blocks for the Generation of Highly Enriched Neuronal Cultures

الحفظ بالتبريد من كتل الأنسجة القشرية للجيل الثقافات متعلق بالخلايا العصبية التخصيب

In this study, we outline a standardized protocol for the successful cryopreservation and thawing of cortical brain tissue blocks to generate highly ...

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

على نطاق واسع التسجيل من الخلايا العصبية بواسطة مجسات سيليكون المنقول في يتصرفون القوارض

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

Simultaneous Recording of Calcium Signals from Identified Neurons and Feeding Behavior of Drosophila melanogaster

Simultaneous Recording of Calcium Signals from Identified Neurons and Feeding Behavior of Drosophila melanogaster

في وقت واحد من تسجيل إشارات الكالسيوم من الخلايا العصبية التي تم تحديدها وسلوك التغذية من ذبابة الفاكهة السوداء البطن</em

To study neuronal networks in terms of their function in behavior, we must analyze how neurons operate when each behavioral pattern is generated.  Thus, ...

Vertical T-maze Choice Assay for Arthropod Response to Odorants

الفحص العمودي اختيار T-متاهة للاستجابة لالمفصلي Odorants

Given the economic importance of insects and arachnids as pests of agricultural crops, urban environments or as vectors of plant and human diseases, ...

Selective Tracing of Auditory Fibers in the Avian Embryonic Vestibulocochlear Nerve

انتقائية للبحث عن المفقودين من ألياف العصب السمعي في الطيور الدهليزي القوقعي الجنينية

The embryonic chick is a widely used model for the study of peripheral and central ganglion cell projections. In the auditory system, selective labeling ...

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

قياس العمود الفقري قبل المشبكي في الفئران عن طريق تثبيط الظهرية جذر تسجيل المحتملة<em&gt; في فيفو</em

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of ...

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

إجراء لغرس الدائرة العمود الفقري للالطولية<em&gt; في فيفو</em&gt; التصوير من الحبل الشوكي ماوس

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by ...

Quantifying Fish Swimming Behavior in Response to Acute Exposure of Aqueous Copper Using Computer Assisted Video and Digital Image Analysis

قياس سلوك الأسماك سباحة ردا على التعرض الحاد للمائي النحاس عن طريق الكمبيوتر بمساعدة الفيديو الرقمية وتحليل الصور

Behavioral responses of aquatic organisms to environmental contaminants can be precursors of other effects such as survival, growth, or reproduction.  ...

Insect-machine Hybrid System: Remote Radio Control of a Freely Flying Beetle (Mercynorrhina torquata)

Insect-machine Hybrid System: Remote Radio Control of a Freely Flying Beetle Mercynorrhina torquata

الحشرات آلة النظام الهجين: التحكم عن بعد راديو سيارة بيتل الطائر بحرية (<em&gt; Mercynorrhina torquata</em&gt;)

The rise of radio-enabled digital electronic devices has prompted the use of small wireless neuromuscular recorders and stimulators for studying in-flight ...