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

אנחנו מודים לבריטון הייקסון. על סיוע ההתקנה תוכנית זו נתמכת על ידי תוכנית המחקר הבסיסי, איכות הסביבה ומתקנים (EQI; ד ר אליזבט פרגוסון, מנהל טכני, ארה ב מרכז מחקר ופיתוח מהנדס צבאי.

כל הפרוטוקולים הניסיוניים אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועדת השימוש של המעבדה הסביבתית, ארה ב מהנדס צבא ומחקר ופיתוח מרכז, Vicksburg, MS, ארה ב (IACUC 2013-3284-01).
1. עיצוב מבוך חושי
<ol><li>ערוך את הניסוי בפלטפורמת Y-מבוך אטומה למדי (שנעשתה בתוך הבית) הנמצאת על גבי פלטפורמת תמיכה שקופה...

<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>

רמזים חזותיים ידועים להפעיל תגובה optomotor בדגים החשופים שחור ולבן13 , יש הגוברת הוכחה תיאורטית ואמפירית כי מהירות השכן ממלאת תפקיד השפעה בשליטה על אינטראקציות דינמיות נצפתה בבתי ספר לדגים7,14,15,16,<sup class="xr...

בעלי חיים חשים ומפרשים את בית הגידול שלהם ברציפות כדי לקבל החלטות מושכלות בעת האינטראקציה עם אחרים וניווט בסביבה רועשת. אנשים יכולים לשפר את המודעות שלהם וקבלת החלטות על ידי שילוב מידע חברתי למעשיהם. מידע חברתי, עם זאת, נובע במידה רבה מן היסק באמצעות רמזים לא מכוונים (כלומר, תמרונים פתאומיים כדי למנוע טורף), אשר יכול להיות לא אמין, ולא באמצעות אותות ישירים אשר התפתחו כדי לתקשר הודעות ספציפיות (למשל, העגלה רקוד בדבורי דבש1. זיהוי האופן שבו אנשים מעריכים במהירות את הערך של רמזים חברתיים, או כל מידע חושי, יכול להיות משימה מאתגרת עבור חוקרים, במיוחד כאשר אנשים נוסעים בקבוצות. החזון ממלא תפקיד חשוב המסדירים אינטראקציות חברתיות2,3,4 ומחקרים הדגיבו את רשתות האינטראקציה שעלולות להתעורר בבתי ספר לדגים המבוססים על שדה השקפה5של כל אדם, . שישה מטרים בתי ספר לדגים הם מערכות דינמיות, עם זאת, ומקשה על בידוד תגובות בודדות לתכונות מסוימות, או התנהגויות שכנה, בשל הקוטביות הטבועה וגורמים מייסדים הנובעים מאינטראקציות בין חברי הקבוצה. מטרת פרוטוקול זה היא להשלים את העבודה הנוכחית על-ידי בידוד האופן שבו תכונות חזותיות חלופיות יכולות להשפיע על החלטות כיווניות של אנשים המטיילים לבד או בתוך קבוצות.
היתרון של הפרוטוקול הנוכחי הוא לשלב ניסוי מניפולטיבי עם טכניקות ויזואליזציה של המחשב כדי לבודד את התכונות החזותיות היסודיים שאדם עשוי לחוות בטבע. באופן ספציפי, Y-מבוך (איור 1) משמש לכווץ בחירה כיוונית לתגובה בינארית ולהציג תמונות אנימציה מחשב שנועד לחקות את התנהגויות שחייה של שכנים וירטואליים. תמונות אלה מוקרן מתחת למבוך לחקות את הצלליות של שחייה הפרטים מתחת אחד או יותר הנושאים. המאפיינים החזותיים של צלליות אלה, כגון מורפולוגיה, מהירות, קוהרנטיות, והתנהגות שחייה מותאמים בקלות כדי לבדוק השערות חלופיות7.
נייר זה מדגים את כלי השירות של גישה זו על ידי בידוד כיצד אנשים של מודל מיני דגים חברתיים, את הפנס הזהוב (הקפאת מיגונאס), להגיב למהירות היחסית של שכנים וירטואליים. מוקד הפרוטוקול, כאן, הוא האם ההשפעה הכוללת של השכנים הוירטואליים משתנה עם המהירות שלהם, ואם כן, מכמת את הצורה של מערכת היחסים הנצפתה. במיוחד, הרמז הכיווני נוצר על ידי בעל חלק קבוע של הצלליות לפעול כמנהיגים ולנוע באופן מידי לעבר זרוע אחת או אחרת. הצלליות הנותרות מתנהגות כשחקנים מתנווננים על-ידי הזזת באופן אקראי כדי לספק רעשי רקע שניתן לכוונן על-ידי התאמת יחס המנהיג/שחקן ההסיח. יחס המנהיגים להסיח את דעתו של האותות הכיוורים וניתן להתאימו בהתאם. הצלליות של השחקן יישארו מוגבלים לאזור ההחלטה ("DA", איור 1A) על-ידי הצלליות שישקפו את הגבול. מנהיג צלליות, עם זאת, מותר לעזוב את אזור DA ולהיכנס לזרוע המיועד שלהם לפני התפוגגות לאט ברגע הצלליות חצה 1/3 אורך הזרוע. כאשר מנהיגים עוזבים את התובע המחוזי, מנהיג חדש צלליות לתפוס את מקומם ולשחזר את הנתיב המדויק שלהם כדי להבטיח כי היחס מנהיג/שחקן נשאר קבוע התובע המחוזי במהלך הניסוי.
השימוש בדגים וירטואליים מאפשר לשלוט במידע החושי החזותי, תוך ניטור התגובה היוונית של הנושא, העשוי לחשוף את המאפיינים החדשניים של ניווט חברתי, תנועה או קבלת החלטות בקבוצות. הגישה המשמשת כאן יכולה להיות מיושמת על מגוון רחב של שאלות, כגון השפעות של לחץ תת-קטלני או מחלה על אינטראקציות חברתיות, על ידי מניפולציה של אנימציה המחשב כדי לייצר דפוסים התנהגותיים של מורכבות שונות.

<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

התנהגות קולקטיבית של החיות נובעת ממניעים אישיים ואינטראקציות חברתיות החיוניות לכושר אישי. לדגים הרבה מאוד חקירות בהשראת התנועה הקולקטיבית, במיוחד, יכולתם לשלב מידע סביבתי וחברתי על פני ההקשרים האקולוגיים. הפגנה זו ממחישה טכניקות המשמשות לכמת את התגובות ההתנהגותית של דגים, במקרה זה, הזהב הפנס (הערות קריומיקויוס), לגירויים חזותיים באמצעות הדמיית מחשב וניתוח תמונה דיגיטלית. הפיתוחים האחרונים בהדמיה ממוחשבת מאפשרים בדיקה אמפירית במעבדה שבה ניתן לשלוט בתכונות חזותיות ולהשפיע בעורמה כדי לבודד את מנגנוני האינטראקציות החברתיות. מטרת שיטה זו היא לבודד תכונות חזותיות שיכולות להשפיע על החלטות כיווניות של הפרט, בין אם בודד או עם קבוצות. פרוטוקול זה מספק פרטים בתחום הפיזי של מבוך Y, ציוד הקלטה, הגדרות וכיול של המקרן וההנפשה, שלבים ניסיוניים וניתוחי נתונים. טכניקות אלה מציגות שהנפשת המחשב עלולה לעורר תגובות ביולוגית בעלת משמעות. כמו-כן, הטכניקות מסתגלות בקלות לבדיקת השערות, תחומים ומינים חלופיים למגוון רחב של יישומים ניסיוניים. השימוש בגירויים וירטואליים מאפשר הפחתה והחלפה של מספר בעלי החיים החיים הנדרשים, וכתוצאה מכך מפחית את הוצאות המעבדה.
הפגנה זו בודקת את ההשערה כי הבדלים יחסיים קטנים במהירויות התנועה (2 אורך הגוף לשנייה) של הקשר הווירטואלי ישפרו את המהירות ואת הדיוק שבו הנוצצים לעקוב אחר רמזים כיוונים שסופקו על ידי הווירטואלי צלליות. תוצאות מראות כי החלטות שינרים כיוונית מושפעים באופן משמעותי על ידי עליות במהירות של רמזים חזותיים, אפילו בנוכחות של רעש רקע (67% התמונה קוהרנטיות). בהעדר הוראות תנועה, הנבדקים בחרו את ההנחיות שלהם באופן אקראי. הקשר בין מהירות ההחלטות ומהירות הרמיזה היה משתנה והגדילה במהירות האות הייתה השפעה צנועה בלתי פרופורציונלית על דיוק כיווני.

השערה ועיצוב
כדי להדגים את השירות של מערכת ניסיונית זו בדקנו את ההשערה כי את הדיוק שבו הזהב הזהוב לעקוב אחר הרמז החזותי ישתפר עם מהירות של המקל הזה. סוג פראי פנס הזהב שימשו (N = 16, אורך הגוף, BL, ומשקולות רטוב, WW, היו 63.4 ± 3.5 mm ו 1.8 ± ...

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

שילוב מספר הפסיכופיזיקלי בתוך מבוך Y כדי לבודד את התפקיד שתכונות חזותיות משחקות בהחלטות ניווט

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להפגין שיטת התנהגות המדגימה את האופן שבו מאפיינים חזותיים חלופיים, כגון אותות תנועה, משפיעים על החלטות כיווניות בדגים. נתונים מייצגים מוצגים על המהירות והדיוק שבו שיינר הזהב (הערות Crysoleucas) לעקוב אחר תנועות דגים וירטואליים.

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

הפרוטוקול שלנו מאפשר לנו לחקות תכונות חזותיות שדגים נעים בחופשיות עלולים לחוות בעת נסיעה בקבוצה ולמת כיצד תכונות אלה משפיעות על החלטות הניווט שלהם. טכניקה זו יכולה לשמש כדי לקשר החלטות כיווניות ברמה אישית בתגובה לסימן חושי כדי לראות כיצד החלטות אלה משתנות בהתבסס על פעולות של אחרים. השיטות שלנו מספקות תובנות לגבי האופן שבו בעלי חיים מעריכים ומנווטים את סביבתם ואת המאפיינים המתהווים הקשורים בקבלת החלטות קולקטיבית, בינה מלאכותית ומערכות מהונדסות מורכבות.ניהול בדיקות פסיכופיזיות על אנשים הנעים בחופשיות הוא מאתגר. אנו שואפים ללא הרף למקסם את השליטה על החוויה החושית של החיה מבלי להטות את התנהגותם באמצעות רמזים לא רצויים מהציוד. תיעוד וידאו הוא פורמט מצוין להבהרת שיטות ניסיוניות מורכבות כפי שהוא מגביר את השקיפות ובתקווה להתרבות.התחל על ידי הצבת פלטפורמת מבוך פולי מתיל מתאקריל Y שנבנתה בהתאמה אישית על גבי פלטפורמת התמיכה השקופה בחדר ייעודי. החזקת זרוע Y ושוני תחום שמאלה וימנית צריכים להיות זהים בבנייה. לדוגמה, כאן זרועות מבוך Y הם 46 ס"מ אורך, 23 ס"מ רוחב ו 20 ס"מ לעומק, עם אזור החלטה מרכזי של כ 46 ס"מ קוטר.התקן מצלמת ג'יגה-בית ethernet מעל שחור ולבן כדי להקליט את המבוך מלמעלה ולתקליט את התנהגויות הדגים ואת ההקרנות החזותיות עם כבלי פרוטוקול אינטרנט של תשעה מטרים המחוברים למחשב עם כרטיס אתרנט ג'יגה-בית אחד בחדר בקרה. לאחר מכן, השתמש בתוכנה של המחשב המחובר כדי לכוונן את הגדרות המצלמה כך שבהירות התמונה ממוטבת להדמיית אופני הפעולה הרלוונטיים. התקן ארבע מערכות תאורת מסלול תקורה לאורך קירות חדר הניסוי, מיקום האורות כדי למנוע השתקפויות על המבוך.אבטח מקרן זריקה קצר לקצה התחתון של מבנה התמיכה של המבוך והגדר את רזולוציית ההקרנה ל- 1440 על 900 פיקסלים. לאחר מכן השתמש בתוכנית לעיבוד תמונה כדי למדוד ולתקן עיוות אור שנוצר על-ידי המקרן. לפני תחילת הניסויים, להגדיר את התנאים הסביבתיים במבוך לזה של מערכת האחזקה ולהעביר את בעלי החיים לתחום עד 40 דקות ביום במשך חמישה ימים ללא המחשב שנוצר גירויים חזותיים.במהלך תקופה זו, בחר, הקצה, שקל, מדד והעבר את דג הנושא למיכלי הניסוי. כדי ליזום בדיקת מצב פסיכופיזית, הפעל את מקרן החדר ואת מערכות מסלול אור דיודה פולטות האור לרמה קבועה מראש של בהירות כדי לאפשר את הנורות להתחמם. פתח את תוכנית מציג המצלמה וטען את ההגדרות עבור צמצם, צבע והקלטה שנשמרו במהלך ההתקנה כדי להבטיח את האיכות הטובה ביותר של וידאו ניתן להשיג ולהפעיל את המצלמה כדי לשמש להקלטה.בחרו 'טען תכונות' מהתפריט הנפתח 'מצלמה' ונווטו לתיקיה 'הגדרות מצלמה' שנשמרו. פתח את ההגדרות שנשמרו כדי לאשר את איכות הווידאו ולחץ על ירייה רציפה לפני סגירת תוכנית המציג. באמצעות לוח הזמנים הניסיוני קבוע מראש עם חשיפות אקראיות לטיפול בנושא במהלך הניסוי, הזן את הערכים שנבחרו לניסוי הנוכחי והתזמן את נתוני שילוב הטיפול במחברת המעבדה ופגע במפתח ההחזרה ב- Vfish.חלון pde כדי ליזום את ההקרנות החזותיות. כאשר הדג הווירטואלי מופיע בתחום, רשום את זמן השעון והרם את שער ההחזקה. סיים את המשפט כאשר 50% מהגוף של הדג הנושא עובר לזרוע בחירה או כאשר תקופת ההתמדה הניסיונית המיועדת תעבור.רשום את זמן השעון, את זמני ההתחלה והתחנה משעון העצר ואת בחירת הדג. הפסק את הקלטת הווידאו ולחץ על השהיה בתוכנית הגירויים החזותיים כדי לבקש מהמשתמש את נתוני תוצאת הניסיון. עם אישור הבחירה, התוכנית תחזור למסך הראשון ותחכה לערכים לניסוי הניסיוני הבא.לאחר מכן, החזירו את הדגים למיכל האחזקה שלו והכנסו את הדג הבא לאזור ההחזקה Y arm למשפט הבא. בתום הפגישה, לחץ על עצור בתוכנית לאחר הדג האחרון של הפגישה קיבל החלטה לכתוב את נתוני הפגישה לקובץ. חזור על חילופי המים בתום הפגישה בבוקר כדי להבטיח יציבות איכות המים בין הניסויים וסקור את מחברת המעבדה כדי לרשום את כל ההערות הדרושות.לאחר המשפט אחר הצהריים האחרון, לחץ על עצור בתוכנית גירויים חזותיים כדי פלט הנתונים שנאספו לתיקיית הנתונים החוצה. בניסוי מייצג זה, רוב הדגים הראו שיפור משמעותי בדיוק שבו הם עקבו אחר הגירויים הכיווניים ככל שמהירותם של גירויים אלה עלתה. המגמה במהירות ההחלטה הייתה לא עקבית ומשתנה מאוד על פני רמות מהירות הגירוי עם זאת, מה שמרמז כי זה לקח נושאים בממוצע בכל מקום בין חמש ל 20 פעמים יותר כדי לקבל את ההחלטה שלהם כאשר הגירויים נעו מאשר כאשר הם לא היו.השיטות שלנו ניתן להרחיב לכלול בדיקות של ההשפעות של מתח sublethal על תזמון התגובה ועקביות על איך מידע חברתי מוחלף ומועבר בין אנשים. הטכניקה שלנו שילבה בהצלחה מבוכים של Y ובדיקות אקראיות של תנועת נקודה, וסייעה בחשיפת הכללים החושיים שאנשים מצייתים להם בעת ניווט בסביבתם. בעת עבודה עם מים וחשמל, השתמש באמצעי זהירות, כגון מתגי GFCI, לולאות טפטוף והנעלה עמידה בפני זעזועים ללא החלקה כדי להקטין את הסיכוי להתחשמלות ולהחליק.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

שיטות לחקור את ההשפעה של תהליכים חזותיים מלמעלה למטה על התנהגות מוטורית

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

הערכה טופוגרפית של אוכלוסייה החזותית פתוחים שדות ידי 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

מתודולוגיה המעשית של משימות קוגניטיביות בתוך הערכת ניווט

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

שיטות לבדיקת קשב חזותי באינטרנט

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

שיטה לכמת עיבוד מידע ויזואלי בילדים באמצעות מעקב אחר תנועות עיניים

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

חזותי חזותית הסתגלות

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

פסיכו שיטת המעקב למדוד שטעמים אצל ילדים ומבוגרים

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

התניה קלאסית חזותי של נמלות עץ

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

מדריך חזותי ללמוד ההגנות התנהגותית כדי הפתוגן בפיגועי חיתוך עלה נמלים

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