Name: using the fishsim animation toolchain to investigate fish behavior: a case study on mate-choice copying in sailfin mollies
Uploaded: 2018-11-08T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies at JoVE.com

Эта работа была поддержана Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG (WI 1531/12-1 кВт и SG и ку 689/11-1) KDK, км и JMH. Мы искренне благодарим DAAD RISE Германия программы для предоставления и организации стажировки студентов исследований между SG и DB (финансирование-ID: 57346313). Мы благодарны Mitacs для финансирования DB с пожалованием стажировки рост-Глобалинк исследований (FR21213). Мы любезно благодарим Аарон Berard за приглашение нас представить JoVE читателей FishSim и Алиша DSouza, а также три анонимные отзывы за их ценные комментарии на предыдущей версии рукописи.

Проводятся экспериментальные и обработки рыбы были в соответствии с законодательством Германии животных (Deutsches Tierschutzgesetz) и утвержден офицер внутренних животных доктор Urs Gießelmann, Университет Зиген и региональные органы власти ( Kreisveterinäramt Зиген Витгенштейн; Номер разрешения: 53.6 55-05).
<p c...

Беременных месте sailfin Молли самок было описано ранее в качестве средства рекламы рождаемости к conspecific самцов59,60. Ли беременных пятно может также предоставлять информацию conspecific женщин в контексте выбора мат не были пока апробированы. В настоящем тематиче...

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Hardware</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2x 19&#34; Belinea LCD displays</td>
			<td>Belinea GmbH, Germany</td>
			<td>Model 1970 S1-P</td>
			<td>1280 x 1024 pixels resolution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1x 24&#34; Fujitsu LCD display</td>
			<td>Fujitsu Technology Solutions GmbH, Germany</td>
			<td>Model B24-8 TS Pro</td>
			<td>1920 x 1080 pixels resolution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Computer</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Intel Core 2 Quad CPU Q9400 @ 2.66GHz x 4, GeForce GTX 750 Ti/PCIe/SSE2, 7.8 GiB memory, 64-bit, 1TB; keyboard and mouse</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SONY Playstation 3 Wireless Controller</td>
			<td>Sony Computer Entertainment Inc., Japan</td>
			<td>Model No. CECHZC2E</td>
			<td>USB-cable for connection to computer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass aquarium</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>100 cm x 40 cm x 40 cm (L x H x W)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plexiglass cylinder</td>
			<td>custom-made</td>
			<td></td>
			<td>49.5 cm height, 0.5 cm thickness, 12 cm diameter; eight small holes (approx. 5 mm diameter) drillt close to the end of the cylinder lower the amount of water disturbance while releasing the fish</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gravel</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2x OSRAM L58W/965</td>
			<td>OSRAM GmbH, Germany</td>
			<td></td>
			<td>Illumination of the experimental setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2x Stopwatches</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ubuntu 16.04 LTS</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Computer operating system; Download from: https://www.ubuntu.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FishSim Animation Toolchain v.0.9</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Software download and user manual (PDF) from: https://bitbucket.org/EZLS/fish_animation_toolchain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GIMP Gnu Image Manipulation Program (version 2.8.22)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Download from: https://www.gimp.org/</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using the fishsim animation toolchain to investigate fish behavior: a case study on mate-choice copying in sailfin mollies

За последнее десятилетие использование компьютерной анимации для исследования поведения животных возросла из-за его способность неинвазивно манипулировать внешний вид и поведение зрительных раздражителей, по сравнению с манипулирования живых животных. Здесь мы представляем FishSim анимации инструментария, программного обеспечения, разработанной для предоставления исследователям с easy-to-use методом для реализации 3D компьютерной анимации в поведенческих эксперименты с рыбой. Toolchain предлагает шаблоны для создания виртуальных 3D раздражители пяти видов различных рыб. Раздражители настраиваемый внешний вид и размер, на основе фотографий, сделанных из живой рыбы. Несколько раздражителей могут быть анимированы, записав плавание пути в виртуальной среде с помощью видеоигра контроллера. Для увеличения стандартизации имитации поведения, записанные плавательный путь могут быть воспроизведены с различных раздражителей. Несколько анимаций позднее могут быть организованы в плейлисты и представлены на мониторах во время экспериментов с живой рыбой.
В тематическом исследовании с sailfin Моллис (Poecilia latipinna) мы предоставляем протокол о том, как провести Мате Выбор копирования эксперимент с FishSim. Мы использовали этот метод для создания и анимации виртуального самцов и самок виртуальной модели и затем представил эти жить фокуса самок в эксперименте бинарного выбора. Наши результаты показывают, что компьютерной анимации могут быть использованы для имитации виртуальный рыбы в Мате Выбор копирования эксперимент для расследования роли женщин беременных пятна как признак качества для модели девушки в Мате Выбор копирования.
Применение этого метода не ограничивается Мате Выбор копирования эксперименты, но могут быть использованы в различных экспериментальных образцов. Тем не менее ее удобство зависит от визуальных возможностей исследование видов и сначала требует проверки. В целом компьютерной анимации предлагают высокую степень контроля и стандартизации в экспериментах и имеют потенциал для «сокращения» и «вместо» живой стимул животных, а также относительно «уточнения» экспериментальных процедур.

После протокол мы использовали FishSim для создания компьютерной анимации виртуального sailfin Молли мужчин и женщин. Мы также использовали toolchain представить анимации жить фокуса самок в условиях бинарного выбора выполнить эксперимент MCC экспериментальной процедуры, ?...

Watch this Scientific Journal Video about Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies at JoVE.com

Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies

С помощью Роман Toolchain анимации FishSim , мы представляем протокол для неинвазивной визуальные манипуляции общественной информации в контексте Мате Выбор копирования в sailfin Моллис. FishSim Анимация Toolchain обеспечивает легкий в использовании рамки для дизайна, анимации и презентация компьютерных анимационных рыбы стимулов для поведенческой экспериментов с живой тест рыбы.

С помощью набора инструментов анимации FishSim расследовать поведение рыбы: тематическое исследование на Мате Выбор копирования в Sailfin Моллис

Over the last decade, employing computer animations for animal behavior research has increased due to its ability to non-invasively manipulate the ...

Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в изучении поведения рыб, особенно в области выбора партнера и здесь, чтобы изучить увлекательную стратегию мат-выбор копирования. Основным преимуществом нашей техники является то, что мы можем получить полный контроль над внешним видом и поведением рыбных стимулов, которые мы используем для представления живой рыбы во время экспериментов. Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение, поскольку различные шаги, необходимые для создания, анимации и представления компьютерных анимированных рыбных стимулов с помощью нашей цепочки инструментов, должны быть точными, чтобы обеспечить надлежащий рабочий процесс.Начните эту процедуру с подготовки текстур женского тела с и без gravid месте, как описано в текстовом протоколе. Чтобы настроить точку зрения и установить сцену для анимации, начните FishSim, выбрав значок FishSim в пусковой установке на левой стороне рабочего стола. Настройте разрешение для мониторов презентации и нажмите Кнопку Запуска.Нажмите F1 на клавиатуре, чтобы перелиться из режима просмотра в режим редактирования. Отрегулируйте точку зрения, чтобы соответствовать размерам мониторов презентации, регулируя угол камеры. Поверните камеру, удерживая левую кнопку мыши и перемещая курсор.Чтобы панорамирование камеры, держать правую кнопку мыши и переместить курсор. Увеличьте масштаб, удерживая среднюю кнопку мыши и перемещая курсор. Нажмите Настройки камеры в панели инструментов редактирования и нажмите копию на статическую камеру, чтобы установить точку зрения.Нажмите файл, сохраните сцену и сохраните скорректированную сцену в качестве новой сцены по умолчанию. Для разработки виртуальных мужских стимулов для презентации во время тестов по выбору мужчин нажмите Файл, Загрузите модель рыбы из меню высадки и загрузите по умолчанию мужской шаблон sailfin molly, выбрав его из моделей папок. Левый двойной нажать на загруженную рыбу, чтобы выбрать его.Он будет выделен в сетке. Нажмите значок передач в панели инструментов, чтобы открыть набор инструментов рыбы. Коробка будет всплывающее с вариантами редактирования, используемых для настройки виртуального мужчины.Untick показать сетку для лучшего просмотра рыбы. Измените имя на мужское. Измените шкалу самца, изменив значения для X, Y и q, если это необходимо, и нажмите Применить.Отредактировать текстуру самца, нажав текстуры в наборе инструментов редактирования. Нажмите на функцию рыбы, чтобы изменить его. Нажмите на текстуру, отображаемую в списке, и она будет непосредственно отображаться и заменять предыдущую текстуру на рыбе.Когда желаемый самец создан, нажмите Применить под конфиг в набор инструментов редактирования и нажмите сохранить рыбу на диск. Сохраните нового самца в папке моделей. Для виртуальной мужской анимации для презентации во время тестов на выбор мата подключите игровой контроллер к USB-порту операционного компьютера и откройте FishSim.Нажмите начать размещение и использовать контроллер, чтобы поместить рыбу в любом стартовом положении в виртуальном баке. Нажмите остановить размещение. Начните записывать плавательный путь рыбы, нажав на запись начала.Используйте контроллер, чтобы переместить рыбу вокруг сцены. После остановки записи и сохранения плавательный путь, редактировать запись, чтобы добавить движение спинного плавника мужчины, чтобы имитировать мужское поведение ухаживания во время мат-выбор тестов. Для этого выберите спинной плавник в меню высадки в функции редактирования.Выберите начало редактирования и полный путь плавания будет воспроизведен. Нажмите кнопку L1 на контроллере, чтобы поднять спинной плавник в определенные моменты времени. Нажмите Сохранить, чтобы сохранить отредактированную версию пути плавания в качестве нового файла мешок.Повторите эти шаги, за исключением выбора гоноподия, чтобы добавить его движение. Для виртуальной мужской и модели женской анимации для презентации в период наблюдения откройте FishSim. Нажмите F1, чтобы войти в режим редактирования и нажмите Файл, Загрузите сцену, чтобы загрузить сцену с мужчиной и женщиной.После запуска рыбы рулевое управление, выберите мужской и женский поочередно разместить их, нажав на старт / остановить размещение в виртуальном баке. Для записи выберите самку рыбы сначала из меню высадки рулевой панели и создайте плавательную дорожку продолжительностью 10 минут, как и раньше. Нажмите остановить запись и сохранить плавательный путь на диске.Затем последовательно редактировать плавательный путь мужчины, спинной плавник движения и гоноподия движения, как и раньше. Сохраните окончательную версию для более длительного использования в FishPlayer. Подготовь эксперимент MCC, описанный в текстовом протоколе.Откройте FishPlayer на операционном компьютере и расположить плейлисты для первого теста выбора партнера. Поместите живую фокусную самку внутри испытательного бака. Пусть свободно плавает, акклиматизируются к танку и презентации пустых танков на обоих мониторах в течение 20 минут.После акклиматизации поместите фокусную самку в четкий акриловый цилиндр в середине испытательного бака, чтобы обеспечить равное расстояние до обоих мониторов. Запустите плейлисты на обоих мониторах одновременно, нажав Play, начиная с первого теста выбора партнера. Прежде чем таймер достигнет двух минут и 30 секунд, медленно перейдите к экспериментальному баку и отпустите фокусную самку из цилиндра, аккуратно подняв ее прямо из воды.Возвращение на операционный компьютер. Наблюдайте фокусную самку и ими 2 секундомера под рукой для того чтобы измерить время ассоциации с каждым фактически мужчиной стимула. Прекратите измерять время ассоциации, когда таймер достигает семи минут и 30 секунд.Запись паузы будет работать в течение одной минуты и 30 секунд. Используйте паузу в качестве времени обработки, чтобы снова поместить фокусную самку внутри цилиндра и записать время для каждого виртуального самца на листе данных. До того, как таймер достигнет 11 минут и 30 секунд, отпустите фокусную самку из цилиндра.Измерьте время ассоциации в течение следующих пяти минут. Прекратите измерять время ассоциации, когда таймер достигает 16 минут и 30 секунд. Вход паузы будет работать в течение одной минуты.Используйте это время обработки, чтобы поместить фокусную самку внутри цилиндра. Запишите время ассоциации для второго измерения. Для каждого мужчины, подытожье время ассоциации обеих половин первого теста мат-выбор.Рассчитайте, имеет ли женщина-координатор боковой уклон и какой помощник предпочитает женщина-координатор, как описано в текстовом протоколе. Переставить плейлисты так, что предыдущий предпочтительный мужчина будет анимирован в одиночку в течение периода наблюдения и ранее не предпочитаемый мужчина будет анимирован вместе с виртуальной моделью женщины. Нажмите Play, чтобы продолжить вторую часть эксперимента, и записи будут воспроизведены сверху вниз, начиная с 10-минутного периода наблюдения.После периода наблюдения начинается пауза в 30 секунд. Во время каждой паузы для фокусных самок виден пустой виртуальный бак. До того, как таймер достигнет 10 минут и 30 секунд, отпустите фокусную самку из цилиндра и начните второй тест на выбор мата с пятиминутной записью для каждого самца.Измерьте время ассоциации в течение следующих пяти минут. Прекратите измерять время ассоциации, когда таймер достигает 15 минут и 30 секунд. Запись паузы будет работать в течение одной минуты и 30 секунд.Поместите фокусную самку внутри цилиндра и запишите измеренное время для каждого виртуального самца. Прежде чем таймер достигнет 19 минут и 30 секунд, отпустите фокусную самку из цилиндра и измерьте время ассоциации за последние пять минут. Прекратите измерять время ассоциации, когда таймер достигает 24 минут и 30 секунд и прекратите эксперимент.Как и предсказывалось для копирования выбора мата, баллы предпочтений для предыдущего неопочтятного виртуального мужчины значительно увеличились от первого до второго теста по выбору партнера после того, как фокусные женщины были представлены с смоделированным выбором партнера виртуальной модели женщины. Этот эффект был обнаружен в обоих методов лечения, но не в контроле, где ни одна виртуальная модель женщина присутствовала в течение периода наблюдения. Копирование оценка для предыдущих неопочтных мужчин был значительно выше в лечении с виртуальной модели женщины по сравнению с контролем.Тем не менее, не было никакой разницы между лечения ли модель женщина была gravid месте или нет. По сравнению с контролем, значительно более координационных женщин отменили свой первоначальный выбор партнера в пользу ранее не предпочитаемых мужчин после того, как он наблюдал с виртуальной модели женщины. Этот результат был снова независимо от того, она gravid месте или нет.При попытке этой процедуры, важно знать, что анимирование виртуальной рыбы естественным образом с помощью игрового контроллера занимает практике. Таким образом, этот шаг может быть на самом деле наиболее трудоемким. Хотя наш протокол очень специфичен для изучения копирования выбора мата, наша цепочка инструментов предлагает решения для изучения различных других вопросов о поведении рыб и даже познании, например, решения береговой линии или обнаружение хищника-добычи.Использование компьютерной анимации в исследованиях поведения животных является перспективным подходом к манипулированию выражением визуальных черт и даже поведенческих моделей неинвазивным способом. Она обеспечивает высокую степень контроля и стандартизации по сравнению с использованием живых животных в качестве стимулов.

Research

JoVE Journal

Behavior

Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies

A Procedure to Study the Effect of Prolonged Food Restriction on Heroin Seeking in Abstinent Rats

Процедура для изучения влияния длительного продовольственной ограничение на героин Ищу в абстинентного крыс

In human drug addicts, exposure to drug-associated cues or environments that were previously associated with drug taking can trigger relapse during ...

Applying Stereotactic Injection Technique to Study Genetic Effects on Animal Behaviors

Применяя Стереотаксическая техника инъекций по изучению генетических эффектов на животных Поведения

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or ...

A Structured Rehabilitation Protocol for Improved Multifunctional Prosthetic Control: A Case Study

Структурный Протокол реабилитации Улучшение Многофункциональный ортопедической контроля: тематическое исследование

Advances in robotic systems have resulted in prostheses for the upper limb that can produce multifunctional movements. However, these sophisticated ...

The Deese-Roediger-McDermott (DRM) Task: A Simple Cognitive Paradigm to Investigate False Memories in the Laboratory

The Deese-Roediger-McDermott DRM Task: A Simple Cognitive Paradigm to Investigate False Memories in the Laboratory

Диз-Roediger-Макдермотт (DRM) Задача: Простой Когнитивная парадигма по расследованию ложных воспоминаний в лаборатории

The Deese,&#160;Roediger and McDermott&#160;(DRM) task is a false memory paradigm in which subjects are presented with lists of semantically related words ...

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

Метод проверки влияния экологических сигналов на поведение спаривания в<em&gt; Drosophila melanogaster</em

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors ...

Using a Virtual Store As a Research Tool to Investigate Consumer In-store Behavior

Использование виртуального магазина в качестве инструмента исследования для исследования поведения потребителей в магазине

People&#39;s responses to products and/or choice environments are crucial to understanding in-store consumer behaviors. Currently, there are various ...

Basic Methods for the Study of Reproductive Ecology of Fish in Aquaria

Основные методы изучения репродуктивной экологии рыб в аквариуме

Captive-rearing observations are valuable for revealing aspects of fish behavior and ecology when continuous field investigations are impossible. Here, a ...

Reversible Cooling-induced Deactivations to Study Cortical Contributions to Obstacle Memory in the Walking Cat

Реверсивные охлаждения индуцированной деактиваций учиться корковых вклад препятствие памяти в пешеходных Cat

On complex, naturalistic terrain, sensory information about an environmental obstacle can be used to rapidly adjust locomotor movements for avoidance. For ...

Tickling, a Technique for Inducing Positive Affect When Handling Rats

Щекотка, техника для стимулирования положительное влияние при обработке крысы

Handling small animals such as rats can lead to several adverse effects. These include the fear of humans, resistance to handling, increased injury risk ...

Using the Visual World Paradigm to Study Sentence Comprehension in Mandarin-Speaking Children with Autism

Использование парадигмы визуальный мир изучить предложение понимания в Мандарин говорящих детей с аутизмом

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is ...