Name: integrating visual psychophysical assays within a y-maze to isolate the role that visual features play in navigational decisions
Uploaded: 2019-05-02T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Integrating Visual Psychophysical Assays within a Y-Maze to Isolate the Role that Visual Features Play in Navigational Decisions at JoVE.com

Wij danken Bryton Hixson voor hulp bij de installatie. Dit programma werd ondersteund door het basis onderzoeksprogramma, milieukwaliteit en installaties (EQI; Dr. Elizabeth Ferguson, technisch directeur), US Army Engineer Research and Development Center.

Alle experimentele protocollen werden goedgekeurd door het institutioneel Dierenzorg-en gebruiks Comité van het milieu laboratorium, Amerikaanse leger ingenieur en onderzoeks-en ontwikkelingscentrum, Vicksburg, MS, USA (IACUC # 2013-3284-01).
1. sensorische doolhof ontwerp
<ol><li>Voer het experiment uit in een waterdicht polymethyl methacrylaat Y-Maze-platform (Made in-House) dat bovenop een transparant ondersteuningsplatform in een speciale ruimte wordt gezet. Hier is het platform 1,9 cm ...

<ol>
	<li>Dall, S. R. X., Olsson, O., McNamara, J. M., Stephens, D. W., Giraldeau, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Information+and+its+use+by+animals+in+evolutionary+ecology.">Information and its use by animals in evolutionary ecology.</a> Trends in Ecology and Evolution. 20 (4), 187-193 (2005).</li><li>Pitcher, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensory+information+and+the+organization+of+behaviour+in+a+shoaling+cyprinid+fish.">Sensory information and the organization of behaviour in a shoaling cyprinid fish.</a> Animal Behaviour. 27, 126-149 (1979).</li><li>Partridge, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+structure+and+function+of+fish+schools.">The structure and function of fish schools.</a> Scientific American. 246 (6), 114-123 (1982).</li><li>Fern&#225;ndez-Juricic, E., Erichsen, J. T., Kacelnik, 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+perception+and+social+foraging+in+birds.">Visual perception and social foraging in birds.</a> Trends in Ecology and Evolution. 19 (1), 25-31 (2004).</li><li>Strandburg-Peshkin, A., 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=Visual+sensory+networks+and+effective+information+transfer+in+animal+groups.">Visual sensory networks and effective information transfer in animal groups.</a> Current Biology. 23 (17), R709-R711 (2013).</li><li>Rosenthal, S. B., Twomey, C. R., Hartnett, A. T., Wu, S. H., Couzin, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+contagion+in+mobile+animal+groups.">Behavioral contagion in mobile animal groups.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences (U.S.A.). 112 (15), 4690-4695 (2015).</li><li>Lemasson, B. H., 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=Motion+cues+tune+social+influence+in+shoaling+fish.">Motion cues tune social influence in shoaling fish.</a> Scientific Reports. 8 (1), e9785 (2018).</li><li>Kaidanovich-Beilin, O., Lipina, T., Vukobradovic, I., Roder, J., Woodgett, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+social+interaction+behaviors.">Assessment of social interaction behaviors.</a> Journal of Visualized. Experiments. (48), e2473 (2011).</li><li>Holcombe, A., Schalomon, M., Hamilton, T. 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+novel+method+of+drug+administration+to+multiple+zebrafish+(Danio+rerio)+and+the+quantification+of+withdrawal.">A novel method of drug administration to multiple zebrafish (Danio rerio) and the quantification of withdrawal.</a> Journal of Visualized. Experiments. (93), e51851 (2014).</li><li>Way, G. P., Southwell, M., McRobert, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Boldness,+aggression,+and+shoaling+assays+for+zebrafish+behavioral+syndromes.">Boldness, aggression, and shoaling assays for zebrafish behavioral syndromes.</a> Journal of Visualized. Experiments. (114), e54049 (2016).</li><li>Zhang, Q., Kobayashi, Y., Goto, H., Itohara, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+automated+T-maze+based+apparatus+and+protocol+for+analyzing+delay-+and+effort-based+decision+making+in+free+moving+rodents.">An automated T-maze based apparatus and protocol for analyzing delay- and effort-based decision making in free moving rodents.</a> Journal of Visualized. Experiments. (138), e57895 (2018).</li><li>Videler, J. 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> Fish Swimming. , (1993).</li><li>Orger, M. B., Smear, M. C., Anstis, S. M., Baier, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perception+of+Fourier+and+non-Fourier+motion+by+larval+zebrafish.">Perception of Fourier and non-Fourier motion by larval zebrafish.</a> Nature Neuroscience. 3 (11), 1128-1133 (2000).</li><li>Romey, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+differences+make+a+difference+in+the+trajectories+of+simulated+schools+of+fish.">Individual differences make a difference in the trajectories of simulated schools of fish.</a> Ecological Modeling. 92 (1), 65-77 (1996).</li><li>Katz, Y., Tunstrom, K., Ioannou, C. C., Huepe, C., Couzin, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inferring+the+structure+and+dynamics+of+interactions+in+schooling+fish.">Inferring the structure and dynamics of interactions in schooling fish.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences (U.S.A.). 108 (46), 18720-18725 (2011).</li><li>Herbert-Read, J. E., Buhl, J., Hu, F., Ward, A. J. W., Sumpter, D. J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Initiation+and+spread+of+escape+waves+within+animal+groups).">Initiation and spread of escape waves within animal groups).</a> Proceedings of the National Academy of Sciences (U.S.A.). 2 (4), 140355 (2015).</li><li>Lemasson, B. H., Anderson, J. J., Goodwin, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion-guided+attention+promotes+adaptive+communications+during+social+navigation.">Motion-guided attention promotes adaptive communications during social navigation.</a> Proceedings of the Royal Society. 280 (1754), e20122003 (2013).</li><li>Moussa&#239;d, M., Helbing, D., Theraulaz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+simple+rules+determine+pedestrian+behavior+and+crowd+disasters.">How simple rules determine pedestrian behavior and crowd disasters.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences (U.S.A.). 108 (17), 6884-6888 (2011).</li><li>Bianco, I. H., Engert, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visuomotor+transformations+underlying+hunting+behavior+in+zebrafish).">Visuomotor transformations underlying hunting behavior in zebrafish).</a> Current Biology. 25 (7), 831-846 (2015).</li><li>Chouinard-Thuly, 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=Technical+and+conceptual+considerations+for+using+animated+stimuli+in+studies+of+animal+behavior.">Technical and conceptual considerations for using animated stimuli in studies of animal behavior.</a> Current Zoology. 63 (1), 5-19 (2017).</li><li>Nakayasu, T., Yasugi, M., Shiraishi, S., Uchida, S., Watanabe, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+computer+graphic+animations+for+studying+social+approach+behaviour+in+medaka+fish:+Effects+of+systematic+manipulation+of+morphological+and+motion+cues.">Three-dimensional computer graphic animations for studying social approach behaviour in medaka fish: Effects of systematic manipulation of morphological and motion cues.</a> PLoS One. 12 (4), e0175059 (2017).</li><li>Stowers, J. R., 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=Virtual+reality+for+freely+moving+animals.">Virtual reality for freely moving animals.</a> Nature Methods. 14 (10), 995-1002 (2017).</li><li>Warren, W. H., Kay, B., Zosh, W. D., Duchon, A. P., Sahuc, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optic+flow+is+used+to+control+human+walking.">Optic flow is used to control human walking.</a> Nature Neuroscience. 4 (2), 213-216 (2001).</li><li>Silverman, J., Suckow, M. A., Murthy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The IACUC Handbook. , (2014).</li></ol>

Visuele aanwijzingen zijn bekend om een optomotor reactie te activeren in vissen blootgesteld aan zwart-wit roosters13 en er is toenemend theoretische en empirische bewijs dat de buur snelheid een invloedrijke rol speelt in het bestuur van de dynamische interacties waargenomen in visscholen7,14,15,16,17. Er bestaan contrasterende hypoth...

Dieren voelen en interpreteren hun habitat continu om weloverwogen beslissingen te nemen bij interactie met anderen en het navigeren door lawaaierige omgevingen. Individuen kunnen hun situationeel bewustzijn en besluitvorming verbeteren door sociale informatie in hun acties te integreren. Sociale informatie komt echter grotendeels voort uit deductie door middel van onbedoelde aanwijzingen (d.w.z. plotselinge manoeuvres om een roofdier te vermijden), wat onbetrouwbaar kan zijn, in plaats van via directe signalen die zijn geëvolueerd om specifieke berichten te communiceren (bijv. het waggle dansen in honingbijen)1. Identificeren hoe individuen snel de waarde van sociale signalen of zintuiglijke informatie beoordelen, kan een uitdagende taak voor onderzoekers zijn, vooral wanneer individuen in groepen reizen. Visie speelt een belangrijke rol in de omgang met sociale interacties2,3,4 en studies hebben de interactie netwerken afgeleid die kunnen ontstaan in visscholen op basis van het gezichtsveld van elk individu5, 6. Visscholen zijn echter dynamische systemen, waardoor het moeilijk is om individuele reacties op bepaalde functies of naburige gedragingen te isoleren, vanwege de inherente collineiteiten en verstorende factoren die voortvloeien uit de interacties tussen groepsleden. Het doel van dit protocol is om de huidige werkzaamheden aan te vullen door te isoleren hoe alternatieve visuele kenmerken de directionele beslissingen van individuen die alleen of binnen groepen reizen kunnen beïnvloeden.
Het voordeel van het huidige protocol is om een manipulatief experiment te combineren met computer visualisatietechnieken om de elementaire visuele kenmerken te isoleren die een individu in de natuur kan ervaren. Specifiek, de Y-doolhof (Figuur 1) wordt gebruikt om de directionele keuze samen te vouwen tot een binaire reactie en introduceren computer geanimeerde beelden ontworpen om het gedrag van het zwemmen van virtuele buren na te bootsen. Deze beelden worden geprojecteerd vanaf onder het doolhof om de silhouetten van condetails die onder een of meer onderwerpen zwemmen na te bootsen. De visuele kenmerken van deze silhouetten, zoals hun morfologie, snelheid, coherentie en zwemgedrag, zijn gemakkelijk op maat gemaakt om alternatieve hypotheses7te testen.
Deze paper demonstreert het nut van deze aanpak door te isoleren hoe individuen van een model sociale vissoorten, de Golden shiner (Notemigonus crysoleucas), reageren op de relatieve snelheid van virtuele buren. Het protocol focus, hier, is op of de directionele invloed van virtuele buren veranderen met hun snelheid en, zo ja, kwantificeren van de vorm van de waargenomen relatie. In het bijzonder wordt de directionele Cue gegenereerd door een vast deel van de silhouetten fungeren als leiders en bewegen ballistisch naar de ene arm of een andere. De overgebleven silhouetten fungeren als afleidingen door willekeurig over te stappen om achtergrondgeluiden te bieden die kunnen worden afgesteld door de Leader/distractor ratio aan te passen. De verhouding van leidinggevenden tot afleiders vangt de coherentie van de richtingsaanwijzingen op en kan dienovereenkomstig worden aangepast. Afleider silhouetten blijven beperkt tot het beslissings gebied ("DA", Figuur 1a) door het hebben van de silhouetten reflecteren off van de grens. Leiders silhouetten mogen echter de DA-regio verlaten en hun aangewezen arm betreden voordat ze langzaam verdwijnen zodra de silhouetten de lengte van de arm 1/3. Naarmate leiders de DA verlaten, nemen nieuwe Leader-silhouetten hun plaats in en traceren ze hun exacte pad om ervoor te zorgen dat de Leader/distractor ratio constant blijft in de DA tijdens het experiment.
Het gebruik van virtuele vissen zorgt voor de controle van de visuele zintuiglijke informatie, terwijl het monitoren van de directionele reactie van het onderwerp, die kan onthullen nieuwe kenmerken van sociale navigatie, beweging, of besluitvorming in groepen. De benadering die hier wordt gebruikt, kan worden toegepast op een breed scala aan vragen, zoals effecten van subletale stress of predatie op sociale interacties, door de computeranimatie te manipuleren om gedragspatronen van verschillende complexiteit te produceren.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Black and white IP camera</td>
			<td>Noldus, Leesburg, VA, USA</td>
			<td></td>
			<td>https://www.noldus.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extruded aluminum</td>
			<td>80/20 Inc., Columbia City, IN, USA</td>
			<td>3030-S</td>
			<td>https://www.8020.net 3.00&#34; X 3.00&#34; Smooth T-Slotted Profile, Eight Open T-Slots</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Finfish Starter with Vpak, 1.5 mm extruded pellets</td>
			<td>Zeigler Bros. Inc., Gardners, PA, USA</td>
			<td></td>
			<td>http://www.zeiglerfeed.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Golden shiners</td>
			<td>Saul Minnow Farm, AR, USA</td>
			<td></td>
			<td>http://saulminnow.com/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ (v 1.52h) freeware</td>
			<td>National Institute for Health (NIH), USA</td>
			<td></td>
			<td>https://imagej.nih.gov/ij/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED track lighting</td>
			<td>Lithonia Lightening, Conyers, GA, USA</td>
			<td>BR20MW-M4</td>
			<td>https://lithonia.acuitybrands.com/residential-track</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oracle 651 white cut vinyl</td>
			<td>651Vinyl, Louisville, KY, USA</td>
			<td>651-010M-12:5ft</td>
			<td>http://www.651vinyl.com. Can order various sizes.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PowerLite 570 overhead projector</td>
			<td>Epson, Long Beach CA, USA</td>
			<td>V11H605020</td>
			<td>https://epson.com/For-Work/Projectors/Classroom/PowerLite-570-XGA-3LCD-Projector/p/V11H605020</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Processing (v 3) freeware</td>
			<td>Processing Foundation</td>
			<td></td>
			<td>https://processing.org/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R (3.5.1) freeware</td>
			<td>The R Project for Statistical Computing</td>
			<td></td>
			<td>https://www.r-project.org/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra-white 360 theater screen</td>
			<td>Alternative Screen Solutions, Clinton, MI, USA</td>
			<td>1950</td>
			<td>https://www.gooscreen.com. Must call for special cut size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Z-Hab system</td>
			<td>Pentair Aquatic Ecosystems, Apopka, FL, USA</td>
			<td></td>
			<td>https://pentairaes.com/. Call for details and sizing.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

integrating visual psychophysical assays within a y-maze to isolate the role that visual features play in navigational decisions

Collectief Dierengedrag vloeit voort uit individuele motivaties en sociale interacties die cruciaal zijn voor individuele fitheid. Vissen hebben al lang een onderzoek naar collectieve bewegingen geïnspireerd, met name hun vermogen om milieu-en sociale informatie te integreren in de ecologische context. Deze demonstratie illustreert technieken die worden gebruikt voor het kwantificeren van gedrags responsen van vissen, in dit geval Golden shiner (Notemigonus crysoleucas), aan visuele stimuli met behulp van computer visualisatie en digitale beeldanalyse. Recente ontwikkelingen in computer visualisatie zorgen voor empirische testen in het Lab waar visuele functies kunnen worden bestuurd en fijn gemanipuleerd om de mechanismen van sociale interacties te isoleren. Het doel van deze methode is om visuele kenmerken te isoleren die de directionele beslissingen van het individu kunnen beïnvloeden, of het nu eenzame of met groepen is. Dit protocol biedt specifieke informatie over het fysieke Y-doolhof domein, opnameapparatuur, instellingen en kalibraties van de projector en animatie, experimentele stappen en gegevensanalyses. Deze technieken tonen aan dat computeranimatie biologisch zinvolle reacties kan opwekken. Bovendien zijn de technieken gemakkelijk aanpasbaar om alternatieve hypotheses, domeinen en soorten te testen voor een breed scala aan experimentele toepassingen. Het gebruik van virtuele stimuli zorgt voor de reductie en vervanging van het aantal levende dieren dat nodig is, en verlaagt daardoor de overhead van het laboratorium.
Deze demonstratie test de hypothese dat kleine relatieve verschillen in de bewegings snelheden (2 lichaams lengtes per seconde) van virtuele condetails de snelheid en nauwkeurigheid zullen verbeteren waarmee shiners de richtingaanwijzers volgen die door de virtuele Silhouetten. Resultaten tonen aan dat shiners directionele beslissingen aanzienlijk worden beïnvloed door stijgingen van de snelheid van de visuele aanwijzingen, zelfs in de aanwezigheid van achtergrondruis (67% beeld coherentie). Bij afwezigheid van bewegings aanwijzingen kozen proefpersonen willekeurig hun aanwijzingen. De relatie tussen de beslissings snelheid en de Cue-snelheid was variabel en de toename van de Cue-snelheid had een bescheiden onevenredige invloed op de directionele nauwkeurigheid.

Hypothese en ontwerp
Om het nut van dit experimentele systeem te demonstreren, testten we de hypothese dat de nauwkeurigheid waarmee Golden shiner een visuele hint volgt, zal verbeteren met de snelheid van die hint. Wild type Golden shiner werden gebruikt (N = 16, lichaams lengtes, BL, en natte gewichten, WW, waren 63,4 ± 3,5 mm en 1,8 ± 0,3 g, respectvol). De coherentie van de visuele stimuli (Leader...

Watch this Scientific Journal Video about Integrating Visual Psychophysical Assays within a Y-Maze to Isolate the Role that Visual Features Play in Navigational Decisions at JoVE.com

Integrating Visual Psychophysical Assays within a Y-Maze to Isolate the Role that Visual Features Play in Navigational Decisions

Het integreren van visuele Psychophysical assays binnen een Y-doolhof om de rol te isoleren die visuele functies spelen in navigatie beslissingen

Hier presenteren we een protocol om een gedrags test aan te tonen die kwantificeert hoe alternatieve visuele kenmerken, zoals bewegings aanwijzingen, directionele beslissingen in vissen beïnvloeden. Representatieve gegevens worden gepresenteerd op de snelheid en nauwkeurigheid waar Golden shiner (Notemigonus crysoleucas) volgen virtuele vissen bewegingen.

Collective animal behavior arises from individual motivations and social interactions that are critical for individual fitness. Fish have long inspired ...

Ons protocol stelt ons in staat om visuele kenmerken na te bootsen die een vrij bewegende vis kan ervaren tijdens het reizen in een groep en te kwantificeren hoe deze functies hun navigatiebeslissingen beïnvloeden. Deze techniek kan worden gebruikt om individuele niveau directionele beslissingen te koppelen in reactie op een zintuiglijke cue om te zien hoe deze beslissingen veranderen op basis van de acties van anderen. Onze methoden geven inzicht in hoe dieren hun omgeving beoordelen en navigeren en de opkomende eigenschappen die gepaard gaan met collectieve besluitvorming, kunstmatige intelligentie en complexe systemen.Het uitvoeren van psychofysische testen op vrij bewegende individuen is een uitdaging. We streven er voortdurend naar om de controle over de zintuiglijke ervaring van het dier te maximaliseren zonder hun gedrag te beïnvloeden door ongewenste signalen van de apparatuur. Videodocumentatie is een uitstekend formaat voor het verduidelijken van complexe experimentele methoden omdat het de transparantie en hopelijk reproduceerbaarheid verhoogt.Begin met het plaatsen van een op maat gemaakt waterdicht polymethyryryryrylaat Y doolhofplatform bovenop het transparante ondersteuningsplatform in een speciale ruimte. De Y arm holding en links en rechts domein gebieden moeten identiek zijn in de bouw. Bijvoorbeeld, hier de Y doolhof armen zijn 46 centimeter lang, 23 centimeter in de breedte en 20 centimeter in de diepte, met een centraal beslissingsgebied van ongeveer 46 centimeter in diameter.Installeer een overhead zwart-wit gigabyte ethernet camera om het doolhof van bovenaf op te nemen en om het gedrag van de vis en de visuele projecties met negen meter internet protocol kabels aangesloten op een computer met een een gigabyte ethernet-kaart in een controlekamer vast te leggen. Gebruik vervolgens de software van de aangesloten computer om de camera-instellingen aan te passen, zodat de helderheid van het beeld is geoptimaliseerd voor het visualiseren van het relevante gedrag. Installeer vier overhead track verlichting systemen langs de muren van de experimentele kamer, positionering van de lichten om reflecties op het doolhof te voorkomen.Zet een projector met korte worpen aan de onderkant van de ondersteuningsstructuur van het doolhof en stel de projectieresolutie in op 1440 bij 900 pixels. Gebruik vervolgens een beeldverwerkingsprogramma om eventuele lichtvervorming die door de projector wordt gemaakt, te meten en te corrigeren. Voordat u met de experimentele proeven begint, stelt u de omgevingsomstandigheden in het doolhof in op die van het bedrijfssysteem en breng de dieren gedurende maximaal 40 minuten per dag gedurende vijf dagen naar het domein zonder dat de computer visuele stimuli genereert.Selecteer, wijs, weeg, meet en breng de proefvis gedurende deze tijd naar de experimentele tanks. Om een psychofysische test te starten, schakelt u de kamerprojector en de lichtgevende diodelichttracksystemen in tot het vooraf bepaalde helderheidsniveau om de lampen op te warmen. Open het cameraviewerprogramma en laad de instellingen voor diafragma, kleur en opname die tijdens de installatie zijn opgeslagen om ervoor te zorgen dat de beste kwaliteit van de video kan worden verkregen en activeer de camera die moet worden gebruikt voor het opnemen.Selecteer Onderdelen laden in het vervolgkeuzemenu Camera en navigeer naar de map Opgeslagen Camera-instellingen. Open de opgeslagen instellingen om de videokwaliteit te bevestigen en klik op Continuafbeelding voordat u het kijkersprogramma sluit. Met behulp van de vooraf bepaalde experimentele schema met gerandomiseerde blootstelling aan de behandeling van de onderwerp in de loop van het experiment, voer de waarden geselecteerd voor de huidige proef en neem de behandeling combinatie gegevens in het lab notebook en druk op de terugkeer sleutel in de Vfish.pde-venster om de visuele projecties te starten. Wanneer de virtuele vis in het domein verschijnt, registreert u de kloktijd en tilt u de poort op. Beëindig de proef wanneer 50% van het lichaam van de betrokken vis zich in een keuzearm beweegt of wanneer de aangewezen experimentele testperiode verstrijkt.Log de kloktijd, de begin- en stoptijden van de stopwatch en de keuze van de vis. Stop de video-opname en druk op pauze in het visuele stimuliprogramma om de gebruiker te vragen naar de resultatengegevens van de proef. Na bevestiging van de selectie keert het programma terug naar het eerste scherm en wacht het op de waarden voor de volgende experimentele proef.Breng de vis vervolgens terug naar zijn holdingtank en plaats de volgende vis in de leun van het bedrijf Y voor de volgende proef. Aan het einde van een sessie, druk op stop in het programma zodra de laatste vis van de sessie heeft een beslissing genomen om de sessie gegevens uit te schrijven om bestand. Herhaal de wateruitwisseling aan het einde van de ochtendsessie om de stabiliteit van de waterkwaliteit tussen de proeven te garanderen en de labnotebook te bekijken om de benodigde notities te maken.Na de laatste middagproef drukt u op stop in het programma visuele stimuli om de verzamelde gegevens uit te zetten in de map data out. In dit representatieve experiment vertoonde de meerderheid van de vissen een significante verbetering in de nauwkeurigheid waarmee ze de directionele stimuli volgden naarmate de snelheid van die stimuli toenam. De trend in beslissingssnelheid was inconsistent en zeer variabel over stimulussnelheidsniveaus echter, wat suggereert dat het gemiddeld ergens van vijf tot 20 keer langer nodig was om hun beslissing te nemen wanneer de stimuli zich verplaatsten dan wanneer ze dat niet waren.Onze methoden kunnen worden uitgebreid met tests van de effecten van subletale stress op responstiming en consistentie over hoe sociale informatie wordt uitgewisseld en overgedragen tussen individuen. Onze techniek heeft met succes geïntegreerd Y doolhoven en een willekeurige dot motion test, helpen bij het blootleggen van de zintuiglijke regels die individuen volgen bij het navigeren in hun omgeving. Wanneer u met water en elektriciteit werkt, u veiligheidsmaatregelen nemen, zoals GFCI-schakelaars, druppellussen en schokbestendig antislipschoeisel om de kans op elektrische schokken en uitglijden te verkleinen.

Research

JoVE Journal

Behavior

Methods to Explore the Influence of Top-down Visual Processes on Motor Behavior

Methoden om Ontdek de invloed van Top-down Visual Processen op motorisch gedrag

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are ...

Topographical Estimation of Visual Population Receptive Fields by fMRI

Topografische Schatting van Visual Bevolking receptieve velden van fMRI

Visual cortex is retinotopically organized so that neighboring populations of cells map to neighboring parts of the visual field. Functional magnetic ...

Practical Methodology of Cognitive Tasks Within a Navigational Assessment

Praktische Methodologie van cognitieve taken binnen een navigatie Assessment

This paper describes an approach for measuring navigation accuracy relative to cognitive skills. The methodology behind the assessment will thus be ...

Methods to Test Visual Attention Online

Methoden om visuele aandacht online test

Online data collection methods have particular appeal to behavioral scientists because they offer the promise of much larger and much more representative ...

A Method to Quantify Visual Information Processing in Children Using Eye Tracking

Een methode om Visual Information Processing kwantificeren bij kinderen met behulp van Eye Tracking

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational ...

Visualizing Visual Adaptation

Visualiseren Visual Adaptation

Many techniques have been developed to visualize how an image would appear to an individual with a different visual sensitivity: e.g., because of optical ...

Psychophysical Tracking Method to Measure Taste Preferences in Children and Adults

Psychofysische Tracking Methode om smaakvoorkeuren bij kinderen en volwassenen Meet

The Monell two-series, forced-choice, paired-comparison tracking method provides a reliable measure of sweet taste preferences from childhood to ...

Visual Classical Conditioning in Wood Ants

Visuele klassieke conditionering in hout mieren

Several species of insects have become model systems for studying learning and memory formation. Although many studies focus on freely moving animals, ...

A Visual Guide for Studying Behavioral Defenses to Pathogen Attacks in Leaf-Cutting Ants

Een visuele gids voor het bestuderen van gedrags verdediging aan Pathogen aanslagen in blad-Cutting mieren

The complex lifestyle, evolutionary history of advanced cooperation, and disease defenses of leaf-cutting ants are well studied. Although numerous studies ...