Name: continuous noninvasive measuring of crayfish cardiac and behavioral activities
Uploaded: 2019-02-06T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Continuous Noninvasive Measuring of Crayfish Cardiac and Behavioral Activities at JoVE.com

Diese Studie wurde unterstützt durch das Ministerium für Bildung, Jugend und Sport der Tschechischen Republik-Projekte "CENAKVA" Nr. CZ.1.05/2.1.00/01.0024 und "CENAKVA II'' No. LO1205 unter den nationalen Nachhaltigkeit programmiere ich, von der Grant-Agentur der Südböhmischen Universität in Budweis České (012/2016/Z) und von der Grant-Agentur der Tschechischen Republik (Nr. 16-06498S)

(1) Krebse Auswahl
<ol><li>Um erfolgreich das derzeitige Konzept für Krebse gelten, wählen Sie den jeweiligen adulte Tiere mit ausreichend Carapax-Größen (die eine Panzerlänge von mindestens 30 mm) zur Befestigung des Sensors, visuell für die Abwesenheit von Krankheiten zu untersuchen und überprüfen ob es beide Scheeren hebt, wenn es berührt wird. Die oben genannten Parameter angeben ein förderfähigen Staates der Krebse Gesundheit. Hinweis: Wenn mehrere Krebse werden voraussichtlich im Ra...

<ol>
	<li>Bownik, A., Soko&#322;owska, N., &#346;laska, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+apomorphine,+a+dopamine+agonist,+on+Daphnia+magna:+Imaging+of+swimming+track+density+as+a+novel+tool+in+the+assessment+of+swimming+activity.">Effects of apomorphine, a dopamine agonist, on Daphnia magna: Imaging of swimming track density as a novel tool in the assessment of swimming activity.</a> Science of the Total Environment. 635, 249-258 (2018).</li><li>Jeong, T. Y., Yoon, D., Kim, S., Kim, H. Y., Kim, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mode+of+action+characterization+for+adverse+effect+of+propranolol+in+Daphnia+magna.+based+on+behavior+and+physiology+monitoring+and+metabolite+profiling.">Mode of action characterization for adverse effect of propranolol in Daphnia magna. based on behavior and physiology monitoring and metabolite profiling.</a> Environmental Pollution. 233, 99-108 (2018).</li><li>do Nascimento, M. T. L., 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=Determination+of+water+quality,+toxicity+and+estrogenic+activity+in+a+nearshore+marine+environment+in+Rio+de+Janeiro,+Southeastern+Brazil.">Determination of water quality, toxicity and estrogenic activity in a nearshore marine environment in Rio de Janeiro, Southeastern Brazil.</a> Ecotoxicology and Environmental Safety. 149, 197-202 (2018).</li><li>Xiao, G., 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=Water+quality+monitoring+using+abnormal+tail-beat+frequency+of+crucian+carp.">Water quality monitoring using abnormal tail-beat frequency of crucian carp.</a> Ecotoxicology and Environmental Safety. 111, 185-191 (2015).</li><li>Aagaard, A., Andersen, B. B., Depledge, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+monitoring+of+physiological+and+behavioral+activity+in+marine+organisms+using+non-invasive,+computer+aided+techniques.">Simultaneous monitoring of physiological and behavioral activity in marine organisms using non-invasive, computer aided techniques.</a> Marine Ecology Progress Series. 73 (2), 277-282 (1991).</li><li>Bloxham, M. J., Worsfold, P. J., Depledge, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+biological+and+chemical+monitoring:+in+situ.+physiological+responses+of+freshwater+crayfish+to+fluctuations+in+environmental+ammonia+concentrations.">Integrated biological and chemical monitoring: in situ. physiological responses of freshwater crayfish to fluctuations in environmental ammonia concentrations.</a> Ecotoxicology. 8 (3), 225-237 (1999).</li><li>Depledge, M. H., Andersen, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+computer-aided+physiological+monitoring+system+for+continuous,+long-term+recording+of+cardiac+activity+in+selected+invertebrates.">A computer-aided physiological monitoring system for continuous, long-term recording of cardiac activity in selected invertebrates.</a> Comparative Biochemistry and Physiology. A, Comparative Physiology. 96 (4), 473-477 (1990).</li><li>Depledge, M. H., Galloway, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Healthy+animals,+healthy+ecosystems.">Healthy animals, healthy ecosystems.</a> Frontiers in Ecology and the Environment. 3 (5), 251-258 (2005).</li><li>Holdich, D. M., Reynolds, J. D., Souty-Grosset, C., Sibley, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+ever+increasing+threat+to+European+crayfish+from+non-indigenous+crayfish+species.">A review of the ever increasing threat to European crayfish from non-indigenous crayfish species.</a> Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems. 11, 394-395 (2009).</li><li>Vogt, G., Holdich, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+anatomy.">Functional anatomy.</a> Biology of freshwater crayfish. , 53-151 (2002).</li><li>Bierbower, S. M., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measures+of+heart+and+ventilatory+rates+in+freely+moving+crayfish.">Measures of heart and ventilatory rates in freely moving crayfish.</a> Journal of Visualized Experiments. (32), e1594 (2009).</li><li>Li, H., Listerman, L. R., Doshi, D., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+rate+in+blind+cave+crayfish+during+environmental+disturbances+and+social+interactions.">Heart rate in blind cave crayfish during environmental disturbances and social interactions.</a> Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular &amp; Integrative Physiology. 127 (1), 55-70 (2000).</li><li>Listerman, L. R., Deskins, J., Bradacs, H., Cooper, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+rate+within+male+crayfish:+social+interactions+and+effects+of+5-HT.">Heart rate within male crayfish: social interactions and effects of 5-HT.</a> Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular &amp; Integrative Physiology. 125 (2), 251-263 (2000).</li><li>Burnett, N. P., 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=An+improved+noninvasive+method+for+measuring+heartbeat+of+intertidal+animals.">An improved noninvasive method for measuring heartbeat of intertidal animals.</a> Limnology and Oceanography: Methods. 11 (2), 91-100 (2013).</li><li>Fedotov, V. P., Kholodkevich, S. V., Strochilo, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+contractile+activity+of+the+crayfish+heart+with+the+aid+of+a+new+non-invasive+technique.">Study of contractile activity of the crayfish heart with the aid of a new non-invasive technique.</a> Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 36 (3), 288-293 (2000).</li><li>Kholodkevich, S. V., Ivanov, A. V., Kurakin, A. S., Kornienko, E. L., Fedotov, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real+time+biomonitoring+of+surface+water+toxicity+level+at+water+supply+stations.">Real time biomonitoring of surface water toxicity level at water supply stations.</a> Environmental Bioindicators. 3 (1), 23-34 (2008).</li><li>Kuznetsova, T. V., Sladkova, S. V., Kholodkevich, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+functional+state+of+crayfish+Pontastacus+leptodactylus+in+normal+and+toxic+environment+by+characteristics+of+their+cardiac+activity+and+hemolymph+biochemical+parameters.">Evaluation of functional state of crayfish Pontastacus leptodactylus in normal and toxic environment by characteristics of their cardiac activity and hemolymph biochemical parameters.</a> Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 46 (3), 241-250 (2010).</li><li>Sladkova, S. V., Kholodkevich, S. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+protein+in+hemolymph+of+crawfish+Pontastacus+leptodactylus+as+a+parameter+of+the+functional+state+of+animals+and+a+biomarker+of+quality+of+habitat.">Total protein in hemolymph of crawfish Pontastacus leptodactylus as a parameter of the functional state of animals and a biomarker of quality of habitat.</a> Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 47 (2), 160-167 (2011).</li><li>Pautsina, A., Kuklina, I., &#352;tys, D., C&#237;sa&#345;, P., Koz&#225;k, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+crayfish+cardiac+activity+monitoring+system.">Noninvasive crayfish cardiac activity monitoring system.</a> Limnology and Oceanography: Methods. 12 (10), 670-679 (2014).</li><li>C&#237;sa&#345;, P., Saberioon, M., Koz&#225;k, P., Pautsina, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fully+contactless+system+for+crayfish+heartbeat+monitoring:+Undisturbed+crayfish+as+bio-indicator.">Fully contactless system for crayfish heartbeat monitoring: Undisturbed crayfish as bio-indicator.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 255, 29-34 (2018).</li></ol>

Es wurde weithin vermutet, dass die Messung bestimmte physiologische Parameter (z. B. Herz oder Lüftungsrate oder beides) ist eine zuverlässigere Methode zur Erfassung von Krebsen Reaktionen als die Bewertung von Verhaltensreaktionen, die nicht immer vorkommen gleich11. Es ist jedoch offensichtlich, dass die effizienteste Methode für die Bewertung der realen Krebse Reaktionen auf Veränderungen der Umwelt die Kombination von Herztätigkeit und Verhalten Aufnahmen, ist da das macht es möglich, ...

Das Thema aquatische Organismen Anwendungen, als Modellorganismen für verschiedene Labor Untersuchungen1,2 sowie Tools zur Überwachung der Industrie und Natur/Umwelt Wasser Qualität3,4 , scheint gut untersucht werden. Dennoch ist dieses Thema noch von bemerkenswert Interesse für den Menschen, unabhängig von der Zugehörigkeit zu der wissenschaftlichen Gemeinschaft oder zu anderen berufen. Trotz der Existenz einer Reihe von fortschrittlichen Methoden für die Überwachung bestimmter Parameter (so genannte "Biomarker")5,6,7,8, die wichtigsten Anforderungen für die Auswahl einer Indikator besteht aus drei einfachen Faktoren: (i) Einfachheit, Zuverlässigkeit (Ii) und (Iii) allgemeinen Verfügbarkeit.
Krebse, besticht als wesentlicher Vertreter der Süßwasser-Fauna, denn es sich weltweit findet, weit verbreitet ist, und in den meisten Fällen9, einen ausreichend großen und harten Panzer geeignet für Manipulation hat. Dieses Krustentier gehört zur Gruppe der höheren Wirbellosen, die ausreichende Entwicklung wichtige physiologische Systeme und jeweiligen Organe während zur gleichen Zeit Pflege eine relativ einfache Organisation10bieten.
Basierend auf der Beurteilung des Bereichs der Krebse biologische und/oder Verhaltensstörungen Parameter, wie in der wissenschaftlichen Literatur beschriebenen Methoden haben zur Entwicklung des Biomonitoring und Krebse Studien im Allgemeinen wesentlich beigetragen. Die meisten derzeit verfügbaren invasiven Methoden für Krebse Herzfrequenz Messungen basieren auf EKG-Aufzeichnungen, die einen komplexen und präzisen chirurgischen Eingriff11,12,13erfordern; solche Manipulationen können erheblichen Stress zu verursachen und erfordern längere Anpassung durch die Krebse. Auch, es ist nicht bekannt, wie lange ein Krebs solche Elektroden tragen kann und ob es erfolgreich mausern wird während der Durchführung einer solchen Anlage. Die genannten nicht-invasiven Methoden basieren auf graphische Aufnahmen, die durch Hardware Komplexität erschwert werden und erfordern eine Klimaanlage-Schaltung für Signal Filterung14 und eine Verstärkung oder präzise und teure faseroptische Komponenten15 ,16.
In dieser Studie haben wir ein Konzept, das trägt dazu bei, vorhandene Ergebnisse und bietet neue Möglichkeiten zur Verbesserung der derzeitigen Krebse Herzfrequenz Messung Verfahren beschrieben. Zu den Vorteilen gibt es (i) eine schnelle und nicht-invasive Befestigung, die keine längere physiologische Anpassung erfordert; (Ii) Krebse seine Fähigkeit des Sensors innerhalb von wenigen Monaten von Häutung zu Häutung; (Iii) die Software, die Überwachung in Echtzeit Herz- und Verhaltens-Aktivitäten und die Auswertung der Daten, die gleichzeitig von mehreren Krebse; (iv) eine geringe Produktion Preis und Einfachheit. Das Biomonitoring-System, das wir beschreiben erlaubt die nichtinvasive und kontinuierliche Überwachung der Krebse Herz- und Bewegungsorgane Aktivitäten basierend auf Änderungen im Krebse Etho-physiologischen Eigenschaften. Dieses System kann leicht in Laboruntersuchungen der Krebse kardiale Physiologie und/oder Ethologie, neben industriellen Implementierungen für die Kontrolle der Wasserqualität an Wasser-Behandlung und Versorgung-Einrichtungen angewendet werden.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:717px;" width="718">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">IR LED diode</td>
			<td style="width:180px;">KINGBRIGHT ELECTRONIC</td>
			<td style="width:155px;">KP-3216F3C</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Phototransistor</td>
			<td style="width:180px;">EVERLIGHT</td>
			<td>ELPT15-21C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Resistor</td>
			<td style="width:180px;">ROYAL OHM</td>
			<td style="width:155px;">0805S8J0201T5E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Resistor</td>
			<td style="width:180px;">ROYAL OHM</td>
			<td style="width:155px;">0805S8F2200T5E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Capacitor</td>
			<td style="width:180px;">KEMET</td>
			<td style="width:155px;">C0805C334K5RACTU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Cable</td>
			<td style="width:180px;">TECHNOKABEL</td>
			<td style="width:155px;">FTP KAT.5E 4X2X0,14C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Connector</td>
			<td style="width:180px;">HARTING</td>
			<td style="width:155px;">21348100380005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Connector</td>
			<td style="width:180px;">HARTING</td>
			<td style="width:155px;">21348000380005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Dielectric gel</td>
			<td style="width:180px;">KRAYDEN</td>
			<td style="width:155px;">Sylgard 535</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Analogue-to-digital convertor</td>
			<td style="width:180px;">TEDIA</td>
			<td style="width:155px;">UDAQ-1416CA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Glue</td>
			<td style="width:180px;">KUPSITO.SK</td>
			<td>7338723044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Kinect video camera</td>
			<td style="width:180px;">ABCSTORE.CZ</td>
			<td style="width:155px;">GT3-00002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:216px;">Analysis software</td>
			<td style="width:180px;">University of South Bohemia in Ceske Budejovice, Faculty of Fisheries and Protection of Waters, Institute of Complex Systems</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:167px;">Link to the software: www.frov.jcu.cz/crayfishmonitoring 
			User name: frov 
			Password: CF2018</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

continuous noninvasive measuring of crayfish cardiac and behavioral activities

Ein Krebs ist eine zentrale Wasserorganismen, die praktischen biologischen Vorbild für Verhaltens- und physiologische Studien von wirbellosen Tieren und als ein nützlicher biologischer Indikator für Wasserqualität dient. Obwohl Krebse direkt der Stoffe, die Wasser Beeinträchtigung verursachen angeben können, können sie sofort (innerhalb von wenigen Sekunden) Menschen Wasser Qualität Verschlechterung über akute Veränderungen an ihren Herz-Verhaltens warnen.
In dieser Studie stellen wir eine nicht-invasive Methode, die einfach genug, um unter verschiedenen Bedingungen durch eine Kombination aus Einfachheit und Zuverlässigkeit in einem Modell umgesetzt werden.
Dieser Ansatz, in dem die biologischen Organismen in Umweltbewertung Prozesse umgesetzt werden bietet einen zuverlässigen und termingerechte Alarm für Warnung und Verschlechterung der akuten Wasser in einer Umgebung zu verhindern. Daher, dieses nicht-invasive System basierend auf Krebse physiologischen und ethologischen Parameter Aufnahmen für die Erkennung von Veränderungen in einer aquatischen Umgebung untersucht. Dieses System wird nun bei einer lokalen Brauerei für die Kontrolle der Wasserqualität für die Getränkeproduktion verwendet angewendet, aber es kann jederzeit Wasserbehandlung und Versorgung Anlage verwendet werden, für kontinuierliche, Echtzeit-Wasser Qualitätsbewertung und regelmäßige Labor Untersuchungen der Krebse kardiale Physiologie und Verhalten.

Dadurch erhielten wir eine Kombination von Krebsen Herz- und Verhaltensstörungen Aktivitäten aufgezeichnet und gespeichert in eine Datei im Txt-Format (Abbildung 3). Neben der Anzahl der experimentellen Krebse, das Datum und die Sampling-Rate, die Datei besteht aus drei Säulen: (1) die ständige Uhrzeit im Format HH; (2) automatisch berechnet die Herzfrequenz in Schlägen pro Minute; (3) die Fortbewegung als (0) oder Abwesenheit (1) jede Bewegung registrie...

Watch this Scientific Journal Video about Continuous Noninvasive Measuring of Crayfish Cardiac and Behavioral Activities at JoVE.com

Continuous Noninvasive Measuring of Crayfish Cardiac and Behavioral Activities

Kontinuierliche nicht-invasive Messung der Krebse Herz- und Verhaltens-Aktivitäten

Dieser Artikel stellt eine nicht-invasive Biomonitoring-System für die kontinuierliche Aufzeichnung und Analyse der Krebse Herz- und motorischen Aktivitäten. Dieses System besteht aus einem Nah-Infrarot-optischen Sensor, Video-Tracking-Modul und Software für die Bewertung der Krebse Herzschläge, spiegelt seine physiologischen Zustand und Krebse Verhalten während der Herzschlag Schwankungen charakterisiert.

A crayfish is a pivotal aquatic organism that serves both as a practical biological model for behavioral and physiological studies of invertebrates and as ...

Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen im ökologischen und ökotoxischen Bereich zu beantworten, die die Beziehung zwischen herz- und bewegungstechnischen Aktivitäten auf den verschiedenen akuten und anhaltenden Stressbedingungen beinhalten. Die Hauptvorteile dieser Technik sind, dass Krebse keine komplexen Vormanipulationen oder langwierige Anpassung erfordern und in der Lage sind, Sensoren für ein paar Monate zwischen den Methoden zu lagern. Die Auswirkungen dieser Technik erstrecken sich auf ätiologische, physiologische, ökotoxikologische und industrielle Anwendungen, da Krebse, die nichtinvasives Biomonitoring unterstützen, in Laboratorien und Wasseraufbereitungs- und Versorgungseinrichtungen eingesetzt werden können.Obwohl diese Methode Einblick in Krebse Herz, Physiologie, und Verhalten und Wasserqualitätskontrolle bieten kann, kann es potenziell auf andere große Süßwasser- und Meereskrebse angewendet werden. Die visuelle Demonstration dieser Methode ist entscheidend für das Verständnis des Zusammenhangs zwischen nichtinvasivem Sensor mit Nahinfrarotlicht zur Auswertung in Krebsherz- und Bewegungserkennungsmodulen auf der Grundlage der Bildverarbeitung. Einige Tage vor Beginn des Verfahrens wählen Sie erwachsene Exemplare mit einer Panzergröße von mindestens 30 Millimetern aus.Und untersuchen Sie jedes Exemplar auf das Fehlen von Krankheiten und ob sie beide Cheli heben, wenn sie berührt werden. Dann lassen Sie die gesunden Krebse in einem Tank mit abgesetztem Leitungswasser bis zum Tag des Eingriffs zu akklimatisieren. Sobald die Sensoren vorbereitet sind, öffnen Sie die Sensorsoftware am Computer und geben Sie die Anzahl der Krebse ein, die an den Sensoren befestigt und auf dem Bildschirm angezeigt werden sollen.Legen Sie die Anzahl der zu visualisierenden Krebse fest. Und verwenden Sie ein Papiertuch, um den Rückenkarat des ersten Tieres zu trocknen. Wickeln Sie die Cheli und den Bauch der Krebse in das Papiertuch, um Schäden zu vermeiden und zusätzliche Belastungen für das Tier zu vermeiden.Und befestigen Sie den Zensor an dem Rückenkarapace in einer Position, die eine maximale Herzsignalamplitude erleichtert. Halten Sie die Krebse mit dem Sensor in der einen Hand, verwenden Sie die andere Hand, um einen Tropfen frisch gemischten Epoxidkleber auf jedem der vier Hilfsdrähte auf dem Sensor zu fügen. Dann lassen Sie den Kleber trocknen, ohne den Sensor für mindestens fünf Minuten zu bewegen.Wenn der Kleber nicht mehr klebrig ist, legen Sie die ungewickelten Krebse und sensorin noch ein paar Minuten in eine Box ohne Wasser, bis der Kleber vollständig trocken ist. Bevor Sie die Krebse zurück in den Tank bewegen, tauchen Sie den Cephalothorax für einige Sekunden in das Beckenwasser ein, um die Luft, die sich in den Kiemen angesammelt hat, abzuleiten. Und lassen Sie die Krebse im haltenden Wassertank für etwa eine Stunde, um überschüssige Chemikalien zu entfernen.Geben Sie die Krebse dann für ein bis zwei Wochen Akklimatisierung und unter geeigneten experimentellen Bedingungen in die experimentellen Wassertanks, abhängig von den beobachteten physiologischen Indizes. Sobald die Krebse in den Versuchstanks platziert werden, starten Sie die Software. Die Videokamera schaltet sich automatisch ein.Wählen Sie dann die Bewegungserkennungsoption aus und suchen Sie jeden Tank auf dem Bildschirm, um das Verhalten zu verfolgen und das Verhalten der Krebse mit den Kardialaktivitätsaufzeichnungen zu verknüpfen. Die aufgezeichneten Krebse Herz- und Verhaltensaktivitäten können in einer TXT-Formatdatei gespeichert werden. Es ist von entscheidender Bedeutung, die Fortbewegung der Krebse in die Analyse einzubeziehen, da diese Aktivität Veränderungen der Herzfrequenz verursachen kann.In diesem Experiment wurde beispielsweise zehn Sekunden nach Beginn des Experiments ein Lebensmittelgeruch über eine peristaltische Pumpe in den Tank geliefert. Nach 14 Sekunden erkannten die Krebse den Reiz und seine Herzfrequenz verringerte sich aufgrund der sogenannten Orientierungsreaktion leicht. Nach 20 Sekunden erhöhte sich die Herzfrequenz, was zu einer Abnahme der Herzintervalle führte.Nach 26 Sekunden bewegten sich die Krebse auf die Reizquelle zu und sowohl die physiologische Erregung durch den Nahrungsgeruch als auch die Fortbewegungseinleitung führten zu einer erheblichen Herzfrequenzsteigerung. Bei 37 Sekunden gab es Hinweise auf eine abrupte Krebsbewegung, die wesentlich zum Herzfrequenzwachstum während der Reaktionen auf den Stimulus beigetragen haben könnte. Tatsächlich zeigt ein gestörter Krebs in der Regel eine Erhöhung der Herzfrequenz, die oft mit gelegentlicher Fortbewegung verbunden ist.Aber auch regungslose Krebse können eine hohe Herzfrequenz zeigen, die auch auf einen ausgeprägten Stress hindeutet. Die Herzfrequenz eines ungestörten Krebses ist durch eine monotone Amplitude der Herzschlagkurve und durch annähernd gleiche Herzintervalle zwischen jedem Herzgipfel gekennzeichnet. Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass eine schnelle und gründliche Sensorbefestigung weniger Stress für die Versuchstiere verursacht, was den Erwerb präziser physiologischer Eigenschaften ermöglicht.Zu den fortschrittlicheren Überwachungsmethoden gehört die Verwendung einer vollständig berührungslosen Krebsüberwachung, die es ermöglicht, die Herzschlagfrequenz nur mit der Kombination eines Nahinfrarotsensors und einer empfindlichen Kamera zu bestimmen. Nach seiner Entwicklung ebnete dieser Ansatz den Weg für Forscher in den Bereichen Verhalten, Physiologie, Fortpflanzung und Androgyne von unbeschränkten Krebsen und anderen großen wirbellosen Wassertieren, um die ökologischen und anthropogenen Auswirkungen auf bioindicatorische Organismen zu erforschen. Für das nichtinvasive Biomonitoring, hat eine sehr praktische Anwendung in der lokalen Vielfalt in der Tschechischen Republik als Echtzeit-Wasserqualität Frühüberwachung System.Während die Stabilität des Wasserzustandes kontinuierlich auf die Dynamik der Ökophysiologischen Eigenschaften von Krebsen bewertet wird.

Research

JoVE Journal

Behavior

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station (INBEST)

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station INBEST

Behavioral Phänotypisierung von murinen Krankheitsmodelle mit dem Integrated Behavioral Station (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of ...

Forschung

Verhalten

Measuring Neural and Behavioral Activity During Ongoing Computerized Social Interactions: An Examination of Event-Related Brain Potentials

Mess Neural and Behavioral Aktivität während des laufenden Computerized Soziale Interaktionen: Eine Untersuchung der ereignisbezogenen Hirnpotenziale

Social exclusion is a complex social phenomenon with powerful negative consequences. Given the impact of social exclusion on mental and emotional health, ...

A Novel Experimental and Analytical Approach to the Multimodal Neural Decoding of Intent During Social Interaction in Freely-behaving Human Infants

A Novel experimentellen und analytischen Ansatz zur multimodalen Neural Decoding of Intent Während Soziale Interaktion in Frei-verhalten menschliche Säuglinge

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

Das Nagetier Psychomotorik Vigilance Test (rPVT): Eine Methode zur Beurteilung der Neuropsychologische Leistung bei Ratten und Mäusen

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

Using Wavelet Entropy to Demonstrate how Mindfulness Practice Increases Coordination between Irregular Cerebral and Cardiac Activities

Mit Wavelet Entropy zu demonstrieren, wie Achtsamkeit Praxis erhöht die Koordination zwischen unregelmäßigen zerebralen und kardialen Aktivitäten

In both the East and West, traditional teachings say that the mind and heart are somehow closely correlated, especially during spiritual practice. One ...

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

Grundlegende Methoden für die Untersuchung der Fortpflanzungsökologie von Fischen in Aquarien

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

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

Ein kabelloses, bidirektionale Schnittstelle für In Vivo Aufnahme und Stimulation der neuronalen Aktivität in Ratten frei Verhalten

In vivo electrophysiology is a powerful technique to investigate the relationship between brain activity and behavior at a millisecond and micrometer ...

Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

Nicht-invasive High-Throughput-Bestimmung der Schlafdauer bei Nagern

Traditionally, sleep is monitored by an electroencephalogram (EEG). EEG studies in rodents require surgical implantation of the electrodes followed by a ...

An Automated T-maze Based Apparatus and Protocol for Analyzing Delay- and Effort-based Decision Making in  Free Moving Rodents

Eine automatisierte T-maze basierte Apparat und Protokoll für die Analyse von Verzögerung und Aufwand-basierte Entscheidungsfindung bei frei beweglichen Nagetieren

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper ...

Noninvasive, In-pen Approach Test for Laboratory-housed Pigs

Nichtinvasiver In-Pen-Ansatztest für Imlabor-Schweine

Traumatic brain injury (TBI) incidences have increased in both civilian and military populations, and many researchers are adopting a porcine model for ...