Summary

Langdurige Behavioral Tracking van Vrij Zwemmen Zwak Electric Fish

Published: March 06, 2014
doi:

Summary

We beschrijven een set van technieken voor het bestuderen van spontaan gedrag van vrij zwemmen zwak elektrische vissen over een langere periode van tijd, door synchroon meten van elektrische orgel ontlading timing van het dier, lichaamshouding en houding zowel nauwkeurig en betrouwbaar in een speciaal ontworpen aquarium tank in een zintuiglijke isolatiekamer.

Abstract

Langdurige gedragsproblemen tracking kan vastleggen en kwantificeren natuurlijke dierlijke gedrag, ook die welke zich zelden. Gedrag, zoals exploratie en sociale interacties kunnen het beste worden bestudeerd door het observeren van ongeremde, vrij gedragen dieren. Zwak elektrische vissen (WEF) scherm gemakkelijk waarneembare verkennend en sociaal gedrag door het uitzenden van elektrische orgel ontlading (EOD). We beschrijven hier drie effectieve technieken synchroon meten EOD, lichaamshouding en houding van een vrijzwemmende WEF gedurende langere tijd. Eerst beschrijven we de bouw van een experimentele tank binnenkant van een isolatiekamer ontworpen om externe zintuiglijke prikkels zoals licht, geluid en trillingen te blokkeren. Het aquarium werd verdeeld tot vier proefstukken tegemoet te komen, en automatische poorten op afstand toegang van de dieren aan de centrale arena beheersen. Ten tweede, beschrijven we een nauwkeurige en betrouwbare real-time EOD timing meetmethode van vrij rond te zwemmen WEF. Signaalvervormingen veroorzaakt door bewegingen van het lichaam van het dier worden gecorrigeerd door ruimtelijke middeling en temporele verwerking fasen. Ten derde, beschrijven we een onderwater nabij-infrarood imaging setup om onverstoord nachtdier gedrag te observeren. Infrarode lichtpulsen werden gebruikt om de timing tussen de video en de fysiologische signaal synchroniseren over een lange opnameduur. Onze geautomatiseerde tracking software meet lichaamshouding en houding van het dier betrouwbaar in een aquatisch scene. In combinatie, deze technieken in staat langdurige observatie van spontaan gedrag van vrij zwemmen zwak elektrische vissen in een betrouwbare en nauwkeurige wijze. Wij geloven dat onze werkwijze kan eveneens betrekking op de fysiologische signalen verkennende of sociaal gedrag worden toegepast op de studie van andere waterdieren.

Introduction

Achtergrond. Kwantitatieve experimenten op het gedrag van dieren (bijvoorbeeld gedwongen keuze, schokken vermijden, T-doolhof, enz.) Worden meestal gebruikt om specifieke hypotheses te onderzoeken met betrekking tot sensorische-motorische vaardigheden, leren en geheugen vorming. Echter, deze beperkende experimenten missen een groot deel van de rijkdom van het natuurlijke gedrag van dieren en zullen waarschijnlijk leiden tot ongenuanceerde modellen van de onderliggende neurale basis van gedrag. Experimenten onder meer naturalistische omstandigheden zijn daarom een ​​belangrijke aanvulling waarmee we meer volledig een soort gedragsrepertoire verkennen. Experimenten met vrij bewegende dieren moeten echter aanpakken unieke technische uitdagingen zoals-beweging geïnduceerde opname artefacten. Unlike-stimulus opgewekte responsen kunnen spontaan optredende verkennende gedrag te voorspellen, dus proefpersonen moeten voortdurend worden gecontroleerd en gevolgd gedurende een langere tijdsperiode. Specifieke onderzoeksvragen can best worden aangepakt door zorgvuldig geselecteerde organismen en beschikbare technische hulpmiddelen. Bijvoorbeeld zijn optische registratie-en stimulatie technieken zoals genetisch gecodeerde calcium sensoren 1 en 2 optogenetics succes toegepast op vrijdraaiende genetisch modelorganismen 3-5. Als alternatief kan geminiaturiseerde neurale telemetrie systemen op te nemen en vrij te stimuleren bewegende kleine dieren 6,7.

Elektrische vissen. WEF soorten genereren elektrisch orgel ontladingen (EODs), die hen in staat stellen om hun directe omgeving te voelen of om te communiceren over grotere afstanden. Temporele patronen van EODs afwijken onder andere omstandigheden zoals zelf-bewegingen 8,9, zintuiglijke prikkels 10,11, en ​​sociale interacties 12,13. Pulsvormig WEF soorten produceren een trein van discrete pulsen, in tegenstelling tot golf-achtige soorten die voortdurend quasi-sinusoïdale golfvormen genereren. In het algemeen, pulse soorten ingevoerd tentoonstelling more variabele EOD in vergelijking met de golf-achtige soorten, en de dieren 'EOD tarieven nauw weerspiegelen nieuwigheid inhoud van hun zintuiglijke omgeving 10,14. Puls-achtige soorten kunnen direct verkorten van de interval tussen pulsen (BIV) binnen een enkele puls cyclus reageren op een nieuwe zintuiglijke verstoring (novelty reactie 10,11,14). De lopende elektrische gedrag van deze vis kan worden verstoord door ongecontroleerde sensorische prikkels uit externe bronnen, en verschillende soorten stimuli zoals trilling, geluid, elektriciteit en licht zijn bekend trekker nieuwheid reacties. Daarom moeten speciale voorzorgsmaatregelen worden genomen om tijdens een langdurige observatie van vrij zwemmende WEF externe zintuiglijke prikkels blokkeren of verzwakken. Zo kunnen veranderingen in EOD snelheid en beweging trajecten specifiek toegeschreven aan stimuli door de experimentator.

Aquariumtank en isolatiekamer. We meerdere lagen van vibratie absorberende materialen geplaatst dus under een groot aquarium tank (2,1 mx 2,1 mx 0,3 m), en omringden de tank met een geïsoleerde behuizing voor externe lichtbronnen, elektrische ruis, geluids-en warmte flux blokkeren. EOD is afhankelijk van de omgevingstemperatuur 15,16, waardoor de temperatuur van het water is strak gereguleerd op een tropisch bereik (25 ± 1 ° C) voor Zuid-Amerikaanse WEF soorten. We bouwden een groot en ondiep (10 cm waterdiepte) tank naar ruimtelijke verkennende gedrag van WEF hoofdzakelijk beperkt in twee dimensies (figuur 1A) te observeren. De tank werd verdeeld in een centrale arena om ruimtelijke gedrag te observeren, en vier hoeken compartimenten afzonderlijk te huisvesten afzonderlijke vissen (Figuur 1B). Elk compartiment is gebouwd waterdichte elektrische communicatie tussen individuen te voorkomen. Toegang dieren aan de centrale arena werd gecontroleerd van buitenaf door vier gemotoriseerde poorten. De hekken werden geplaatst tussen de compartimenten, en zij werden waterdicht indien geslotendoor nylon vleugel-moeren. Geen metalen onderdelen werden onderwater gebruikt sinds WEF reageren gevoelig voor metalen.

EOD opnemen. EODs worden gegenereerd in een stereotiepe wijze door activering van enkele (in Mormyrids) of meerdere ruimtelijk verdeeld elektrische orgels (in Gymnotiforms) 17,18. Temporal modulaties in de EOD tarief kan onthullen hogere neurale activiteiten, omdat het medullaire pacemaker ontvangt directe neurale input van hogere hersengebieden zoals de diencephalic prepacemaker kern, die omgekeerd is axonale projecties van de voorhersenen 19. Wel moet de EOD timing zorgvuldig worden geëxtraheerd uit een ruwe golfvormregistratie en niet beïnvloed door beweging geïnduceerde verstoringen van het dier. Het elektrische veld dat door een WEF kan worden benaderd als een dipool, dus EOD pulsamplitude bij registrerende elektroden afhankelijk van de relatieve afstanden en oriëntaties tussen het dier en de elektroden 8,20. Self-movem dierouders veranderen de relatieve geometrie tussen het dier en de elektroden, waardoor bewegingen veroorzaken de EOD amplitudes op verschillende elektroden te variëren in de tijd in een vluchtige wijze (zie figuur 2B in juni et al.. 8). Bovendien, self-bewegingen ook veranderen de vorm van opgenomen EOD golfvormen, omdat de relatieve bijdragen van de verschillende set van de elektrische organen afhankelijk van hun locaties langs de lichaamslengte en hun lokale krommingen geïntroduceerd door staart buigen. De beweging veroorzaakt verstoringen in de EOD amplitudes en vormen kunnen leiden tot onnauwkeurige en onbetrouwbare EOD timing metingen. We losten deze problemen door het ruimtelijk gemiddelde van meerdere EOD golfvormen opgenomen op verschillende locaties, en door het toevoegen van een envelop extractie filter om precies te bepalen de EOD timing van een vrij zwemmende WEF. Bovendien, onze techniek meet ook de EOD amplitudes, die aangeeft wanneer een dier rust of actief bewegen gebaseerd op de verandering van de EODamplitudes in de tijd (zie de figuren 2E en 2F). We namen differentieel versterkte signalen van de registratie-elektrode paren common-mode ruis. Omdat de EOD pulsen worden gegenereerd op onregelmatige tijdsintervallen, de EOD event time-serie hebben een variabele sampling rate. De EOD tijdreeksen kan een constante sampling rate worden geconverteerd door interpolatie indien vereist door een analytisch instrument van keuze.

Video-opname. Hoewel EOD opname een grove beweging activiteit van een dier kan monitoren, video-opname maakt directe metingen van het lichaam van positie en houding van een dier. Nabij-infrarood (NIR) verlichting (λ = 800 ~ 900 nm) maakt onverstoorbaar visuele waarneming van vrij zwemmende vissen 21,22, omdat WEFs zijn het meest actief in de duisternis en hun ogen zijn niet gevoelig voor NIR spectrum 23,24. De meeste digitale beeldsensoren (bijv. CMOS of CCD) kan NIR spectrum vastleggen met de wavelength range tussen 800-900 nm, na het verwijderen van een infrarood (IR) sperfilter 25. Sommige high-end consumenten-grade webcams bieden high-definition, grote kijkhoek en goede gevoeligheid bij weinig licht, die kan produceren een beeldkwaliteit die vergelijkbaar is met of beter dan professionele IR-camera's beschikbaar tegen veel hogere kosten. Daarnaast worden bepaalde consumenten-grade webcams gebundeld met opname-software die een langere opnameduur mogelijk maakt door video comprimeren zonder kwaliteitsverlies. De meeste professionele camera's bieden tijdsynchronisatie TTL impulsuitgangen of trigger TTL pulsingangen 26 voor het uitlijnen van de timing tussen de video met de gedigitaliseerde signalen, maar deze functie is veelal afwezig in consumenten-grade webcams. Echter, de timing tussen een video-opname en een signaal digitizer nauwkeurig worden geëvenaard door gelijktijdig vastleggen van een periodiek knipperende IR LED met de camera en het signaal digitizer. De eerste en de laatste puls IR timing kan worden gebruikt eens twee tijdkalibratiesig markering voor de framenummers omzetten om het signaal digitizer tijdseenheid en vice versa.

Verlichting & achtergrond. Vastleggen van het beeld door het water kan zijn technisch uitdagend door lichtreflecties in het water oppervlak. Het wateroppervlak kan fungeren als een spiegel om een ​​visuele scène boven water, en obscure visuele kenmerken onderwater weerspiegelen, dus de scène boven water moet karakterloze worden gemaakt om visuele interferentie te voorkomen. Om het imago van de hele aquarium, een camera moet direct boven het water te worden geplaatst, en het moet worden verborgen achter het plafond over een kleine doorkijk naar de reflectie op het water oppervlak te voorkomen. Bovendien kan het water oppervlak glans en ongelijkmatige verlichting opleveren als lichtbronnen verkeerd worden geprojecteerd. Indirecte verlichting kan een uniforme helderheid te bereiken over het gehele aquarium door te streven de lichtbronnen in de richting van het plafond, zodat het plafond en de omringende walls kunnen reflecteren en verspreiden de lichtstralen vóór het bereiken van het wateroppervlak. Kies een IR schijnwerper die overeenkomt met een spectrale respons van de camera (bijv. 850 nm piek golflengte). Elektrische ruis van de lichtbronnen kan worden geminimaliseerd door het gebruik van LED-verlichting en het plaatsen van hun DC-voedingen buiten de kooi van Faraday. Plaats een witte achtergrond onder de tank, omdat vis contrasteert heel mooi in een witte achtergrond bij NIR golflengten. Ook het gebruik van matte kleur op de binnenoppervlakken van de isolatiekamer levert uniforme en heldere achtergrondverlichting.

Video tracking. Na een video-opname, kan een geautomatiseerde beeldtracking algoritme van het dier lichaamshoudingen en houdingen in de tijd te meten. De video-tracking kan automatisch worden uitgevoerd door een van beide kant-en-klare software (Viewpoint of Ethovision), of door de gebruiker programmeerbare software (OpenCV of MATLAB Beeldverwerking toolbox). Als eerste stap van beeldtracking,een geldig tracking gebied moet worden gedefinieerd door het tekenen van een geometrische vorm om buiten het gebied uit te sluiten (maskeren werking). Vervolgens afbeelding van een dier nodig heeft van de achtergrond te worden geïsoleerd door een achtergrondafbeelding af te trekken van een afbeelding met het dier. De afgetrokken beeld wordt omgezet in een binair formaat door toepassing van een intensiteit drempel, zodat het zwaartepunt en de oriëntatie as kan worden berekend uit binaire morfologische bewerkingen. In Gymnotiforms 27-29 en Mormyrids 30-32, de Elektroreceptor dichtheid is de hoogste in de buurt van het hoofd regio, dus de positie van het hoofd op ieder moment duidt op een locatie van de hoogste zintuiglijke scherpte. De kop en de staart locaties kan automatisch worden bepaald door toepassing van de beeldrotatie en begrenzingsvak operaties. De kop en de staart uiteinden kunnen worden van elkaar onderscheiden door ze handmatig te definiëren in het eerste frame, en door het bijhouden van hun locaties uit de vergelijking van twee opeenvolgende frames.

Protocol

Deze procedure voldoet aan de eisen van de Universiteit van Ottawa Animal Care Comite. Geen belangenconflict wordt verklaard. Raadpleeg de tabel van materialen en reagentia voor de merken en modellen van de apparatuur en de hieronder genoemde materialen. Op maat geschreven Spike2 en MATLAB scripts, en sample gegevens worden verstrekt in de aanvullende File. 1. Aquarium Tank en isolatiekamer Setup Anti-v ibration vloer. Construeren van een anti-vibratie oppervlak (2,1 mx 2…

Representative Results

EOD traceerresultaten De opgenomen EOD golfvormen uit verschillende elektrodeparen gevarieerd in amplitudes en vormen zoals verwacht van hun unieke posities en oriëntaties (figuur 2C boven). Het gebruik van meerdere elektrodeparen gewaarborgd sterk signaal op alle mogelijke posities en oriëntaties van WEF in de tank. De envelop golfvorm (figuur 2C bodem, groen trace) altijd bevatte een enkele piek per EOD cyclus, die diende als een betrouwbare tijd marker voo…

Discussion

Betekenis van onze technieken. Kortom, we voor het eerst beschreven de bouw van een groot aquarium tank en een isolatiekamer spontane verkennende gedrag geproduceerd door WEF observeren. Vervolgens hebben we aangetoond dat de techniek van het opnemen en het bijhouden van de EOD snelheid en beweging toestanden van ongebreidelde vis realtime met meerdere elektrodeparen. Tenslotte beschrijven we de infrarood video-opnametechniek door water in een tijd gesynchroniseerde wijze en beeldtracking algoritme om de lichaa…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dit werk werd mede mogelijk gemaakt door de Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) en de Canadese Institutes of Health Research (CIHR).

Materials

[Aquarium construction]
Electrically shielded floor heater ThermoSoft Corp., IL, USA ThermoTile www.thermosoft.com
Tempered glass panel generic .5 inch thick, used for the aquarium construction
Aquarium grade silicone generic
Acrylic sheet generic .25 inch thick, matt white
Natural rubber sheet generic .25 inch thick
Servomotor HITECHRCD Inc., Korea HS-325HB, 180deg rotation www.servocity.com
Servomotor arm mount HITECHRCD Inc., Korea 56362 Large Spline www.servocity.com
Servomotor controller (6 chan.) sparkfun.com ROB-09664 Micro Maestro 6-channel USB Servo Controller
Active USB extension cable C2G 38990 12m USB 2.0 A Male to A Female 4-Port Active Extension Cable
Exhaust fan Nutone ILFK120 www.homedepot.com
Vertical aquarium filter Tetra, Germany Whisper Internal Power Filter – 40i
Crushed coral Used to increase the pH of the tank water
[EOD recording setup]
Graphite Electrodes Staedtler, Germany Mars Carbon 2-mm type HB Shave the outer coating
Physiological Amplifier/Filter Intronix, Canada 2015F
Coaxial Cable generic RG174 For electrodes assembly
Coaxial Cable generic RG54 For wiring use
BNC jack connector for RG-174 Amphenol Connex 112160 For electrodes assembly
BNC plug connector for RG-54 Amphenol Connex 112116 For wiring use
Signal digitizer hardware Cambridge Electronic Design, UK Power MKII 1401
Signal digitizer software Cambridge Electronic Design, UK Spike 2. ver 7
[Visual tracking setup]
White LED light IKEA, Sweden DIODER 201.194.18 www.ikea.com
Infrared LED light (850 nm) Scene Electronics, China S8100-60-B/C-IR Remove built-in fan
USB webcam Logitech Inc., CA, USA C910 Remove Infrared blocking filter
Motorized camera Logitech Inc., CA, USA Quickcam Orbit Remove Infrared blocking filter
Video recording software Logitech Inc., CA, USA Logitech Quickcam Software Download from www.logitech.com
Matlab Mathworks, MA, USA 2012a Image processing toolbox

References

  1. Miyawaki, A., et al. Fluorescent indicators for Ca2+ based on green fluorescent proteins and calmodulin. Nature. 388 (6645), 882-887 (1997).
  2. Boyden, E. S., Zhang, F., Bamberg, E., Nagel, G., Deisseroth, K. Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity. Nat. Neurosci. 8 (9), 1263-1268 (2005).
  3. Adamantidis, A. R., Zhang, F., Aravanis, A. M., Deisseroth, K., De Lecea, L. Neural substrates of awakening probed with optogenetic control of hypocretin neurons. Nature. 450 (7168), 420-424 (2007).
  4. Naumann, E. A., Kampff, A. R., Prober, D. A., Schier, A. F., Engert, F. Monitoring neural activity with bioluminescence during natural behavior. Nat. Neurosci. 13 (4), 513-520 (2010).
  5. Leifer, A. M., Fang-Yen, C., Gershow, M., Alkema, M. J., Samuel, A. D. Optogenetic manipulation of neural activity in freely moving Caenorhabditis elegans. Nat. Methods. 8 (2), 147-152 (2011).
  6. Mavoori, J., Millard, B., Longnion, J., Daniel, T., Diorio, C. A miniature implantable computer for functional electrical stimulation and recording of neuromuscular activity. In IEEE international workshop on biomedical circuits and systems (BioCAS) 2004; Session: Functional Electrical Stimulators and Related Sensing Techniques. , (2004).
  7. Harrison, R. R., Fotowat, H., Chan, R., Kier, R. J., Olberg, R., Leonardo, A., Gabbiani, F. Wireless neural/EMG telemetry systems for small freely moving animals. IEEE TBioCAS. 5 (2), 103-111 (2011).
  8. Jun, J. J., Longtin, A., Maler, L. Precision measurement of electric organ discharge timing from freely moving weakly electric fish. J. Neurophys. 107 (7), 1996-2007 (2012).
  9. Forlim, C. G., Pinto, R. D. Noninvasive Realistic Stimulation/Recording of Freely Swimming Weakly Electric Fish: Movement Detection and Discharge Entropy to Infer Fish Behavior. , (2012).
  10. Caputi, A. A., Aguilera, P. A., Castelló, M. E. Probability and amplitude of novelty responses as a function of the change in contrast of the reafferent image in G. carapo. J. Exp. Biol. 206 (6), 999-1010 (2003).
  11. Pluta, S. R., Kawasaki, M. Multisensory enhancement of electromotor responses to a single moving object. J. Exp. Biol. 211 (18), 2919-2930 (2008).
  12. Heiligenberg, W. Electrolocation and jamming avoidance in a Hypopygus (Rhamphichthyidae, Gymnotoidei), an electric fish with pulse-type discharges. J. Comp. Phys. A. 91 (3), 223-240 (1974).
  13. Capurro, A., Malta, C. P. Noise autocorrelation and jamming avoidance performance in pulse type electric fish. Bull. Math. Biol. 66 (4), 885-905 (2004).
  14. Post, N., von der Emde, G. The “novelty response” in an electric fish: response properties and habituation. Phys. Behav. 68 (1), 115-128 (1999).
  15. Toerring, M. J., Serrier, J. Influence of water temperature on the electric organ discharge (EOD) of the weakly electric fish Marcusenius cyprinoides (Mormyridae). J. Exp. Biol. 74 (1), 133-150 (1978).
  16. Ardanaz, J. L., Silva, A., Macadar, O. Temperature sensitivity of the electric organ discharge waveform in Gymnotus carapo. J. Comp. Phys. A. 187 (11), 853-864 (2001).
  17. Rodríguez-Cattaneo, A., Pereira, A. C., Aguilera, P. A., Crampton, W. G., Caputi, A. A. Species-specific diversity of a fixed motor pattern: the electric organ discharge of Gymnotus. PLoS One. 3 (5), (2008).
  18. Bennett, M. V. L., Hoar, W. S., Randall, D. J. . Fish physiology. , 493-574 (1971).
  19. Wong, C. J. Afferent and efferent connections of the diencephalic prepacemaker nucleus in the weakly electric fish, Eigenmannia virescens: interactions between the electromotor system and the neuroendocrine axis. J. Comp. Neurol. 383 (1), 18-41 (1997).
  20. Jun, J. J., Longtin, A., Maler, L. Real-time localization of moving dipole sources for tracking multiple free-swimming weakly electric fish. PLoS One. 8 (6), (2013).
  21. Rasnow, B., Assad, C., Hartmann, M. J., Bower, J. M. Applications of multimedia computers and video mixing to neuroethology. J. Neuro. Methods. 76 (1), 83-91 (1997).
  22. MacIver, M. A., Nelson, M. E. Body modeling and model-based tracking for neuroethology. J. Neuro. Methods. 95 (2), 133-143 (2000).
  23. Douglas, R. H., Hawryshyn, C. W., Douglas, R., Djamgoz, M. . Behavioral studies of fish vision: an analysis of visual capabilities. In The Visual System of Fish. , 373-418 (1990).
  24. Ciali, S., Gordon, J., Moller, P. Spectral sensitivity of the weakly discharging electric fish Gnathonemus petersi using its electric organ discharges as the response measure. J. Fish Biol. 50 (5), 1074-1087 (1997).
  25. Ratledge, D. An Introduction to Webcam Imaging. Digital Astrophotography: The State of the Art. , 31-44 (2005).
  26. Hofmann, V., Sanguinetti-Scheck, J. I., Gómez-Sena, L., Engelmann, J. From static electric images to electric flow: Towards dynamic perceptual cues in active electroreception. J. Phys. Paris. 107, 95-106 (2013).
  27. Castelló, M. E., Aguilera, P. A., Trujillo-Cenóz, O., Caputi, A. A. Electroreception in Gymnotus carapo: pre-receptor processing and the distribution of electroreceptor types. J. Exp. Biol. 203 (21), 3279-3287 (2000).
  28. Caputi, A. A., Castelló, M. E., Aguilera, P., Trujillo-Cenóz, O. Electrolocation and electrocommunication in pulse gymnotids: signal carriers, pre-receptor mechanisms and the electrosensory mosaic. J. Phys. 96 (5), 493-505 (2002).
  29. Pusch, R., et al. Active sensing in a mormyrid fish: electric images and peripheral modifications of the signal carrier. J. Exp. Biol. 211 (6), 921-934 (2008).
  30. Harder, W. Die beziehungen zwischen elektrorezeptoren, elektrischem organ, seitenlinienorganen und nervensystem bei den Mormyridae (Teleostei, Pisces). Z. Vgl. Physiol. 59 (3), 272-318 (1968).
  31. Bacelo, J., Engelmann, J., Hollmann, M., Gvonder Emde, ., Grant, K. Functional foveae in an electrosensory system. J. Comp. Neurol. 511 (3), 342-359 (2008).
  32. Hollmann, M., Engelmann, J., Von Der Emde, G. Distribution, density and morphology of electroreceptor organs in mormyrid weakly electric fish: anatomical investigations of a receptor mosaic. J. Zool. 276 (2), 1469-7998 (2008).
  33. Knudsen, E. I. Spatial aspects of electric fields generated by weakly electric fish. J. Comp. Phys. 99 (2), 103-118 (1975).
  34. Kramer, B. Spontaneous discharge rhythms and social signalling in the weakly electric fish Pollimyrus isidori (Cuvier et Valenciennes) (Mormyridae, Teleostei). Behav. Ecol. Sociobiol. 4 (1), 66-74 (1978).
  35. Stoddard, P. K., Markham, M. R., Salazar, V. L., Allee, S. Circadian rhythms in electric waveform structure and rate in the electric fish Brachyhypopomus pinnicaudatus. Physiol. Behav. 90 (1), 11-20 (2007).
  36. Canfield, J. G. Methods for chronic neural recording in the telencephalon of freely behaving fish. J. Neurosci. Methods. 133 (1-2), 127-134 (2004).
  37. Chen, L., House, J. L., Krahe, R., Nelson, M. E. Modeling signal and background components of electrosensory scenes. J. Comp. Physiol. A. 191 (4), 331-345 (2005).
  38. Emran, F., Rihel, J., Dowling, J. E. A Behavioral Assay to Measure Responsiveness of Zebrafish to Changes in Light Intensities. J. Vis. Exp. (20), (2008).
  39. Windsor, S. P., Tan, D., Montgomery, J. C. Swimming kinematics and hydrodynamic imaging in the blind Mexican cave fish (Astyanax fasciatus). J. Exp. Biol. 211 (18), 2950-2959 (2008).
  40. Shapiro, L. G., Stockman, G. C. . Computer vision. , 367-368 (2001).
  41. Hedrick, T. L. Software techniques for two- and three-dimensional kinematic measurements of biological and biomimetic systems. Bioinsp. Biomim. 3 (3), 034001 (2001).
  42. Babineau, D., Lewis, J. E., Longtin, A. Spatial acuity and prey detection in weakly electric fish. PLoS Comp. Biol. 3 (3), (2007).
  43. Sanguinetti-Scheck, J. I., Pedraja, E. F., Cilleruelo, E., Migliaro, A., Aguilera, P., Caputi, A. A., Budelli, R. Fish geometry and electric organ discharge determine functional organization of the electrosensory epithelium. PLoS One. 6 (11), (2011).
  44. Castello, M. E., Caputi, A., Trujillo‐Cenóz, O. Structural and functional aspects of the fast electrosensory pathway in the electrosensory lateral line lobe of the pulse fish Gymnotus carapo. J. Comp. Neurol. 401 (4), 549-563 (1998).
  45. Canfield, J. G., Mizumori, S. J. Y. Methods for chronic neural recording in the telencephalon of freely behaving fish. J. Neurosci. Methods. 133 (1), 127-134 (2004).
  46. Pereira, A. C., Centurión, V., Caputi, A. A. Contextual effects of small environments on the electric images of objects and their brain evoked responses in weakly electric fish. J. Exp. Biol. 208 (5), 961-972 (2005).
check_url/fr/50962?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Jun, J. J., Longtin, A., Maler, L. Long-term Behavioral Tracking of Freely Swimming Weakly Electric Fish. J. Vis. Exp. (85), e50962, doi:10.3791/50962 (2014).

View Video