Questo documento descrive un nuovo protocollo che unisce la manipolazione farmacologica della memoria e la radio telemetria per documentare e quantificare il ruolo della cognizione nella navigazione.
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Articolo metodologico
Utilizzando manipolazione farmacologica e di alta precisione Radio Telemetria per studiare la Spatial Cognition in animali Free respiro
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
La capacità di un animale di percepire e di conoscere il suo ambiente gioca un ruolo chiave in molti processi comportamentali, tra cui la navigazione, la migrazione, la dispersione e il foraggiamento. Tuttavia, la comprensione del ruolo della cognizione nello sviluppo di strategie di navigazione e meccanismi sottostanti queste strategie è limitato dalle difficoltà metodologiche coinvolte nel monitoraggio, manipolando la cognizione, e inseguimento di animali selvatici. Questo studio descrive un protocollo per affrontare il ruolo della cognizione in navigazione che combina manipolazione farmacologica del comportamento con radio telemetria alta precisione. L'approccio utilizza scopolamina, un antagonista dei recettori muscarinici dell'acetilcolina, di manipolare le abilità spaziali cognitive. Gli animali trattati vengono poi monitorati con alta frequenza e alta risoluzione spaziale tramite la triangolazione a distanza. Questo protocollo è stato applicato all'interno di una popolazione di dipinta Orientale tartarughe (Chrysemys picta) che ha abitatostagionalmente fonti effimere acqua per ~ 100 anni, che si spostano tra le fonti lontane con precisione (± 3,5 m), complesso (cioè, non lineare con elevata tortuosità che attraversano molteplici habitat), e percorsi prevedibili imparato prima dei 4 anni di età. Questo studio ha dimostrato che i processi utilizzati da queste tartarughe sono coerenti con la formazione della memoria spaziale e di richiamo. Insieme, questi risultati sono coerenti con un ruolo della cognizione spaziale nella navigazione complessa ed evidenziano l'integrazione di tecniche ecologiche e farmacologici nello studio della cognizione e navigazione.
Introduzione
Cognizione (qui definito come "tutti i processi coinvolti nella acquisizione, la memorizzazione, e utilizzando le informazioni provenienti dall'ambiente" 1) è centrale per una serie di compiti di navigazione complessi 2. Ad esempio, le gru Sandhill (Grus canadensis) mostrano un netto miglioramento in termini di precisione migratorio con l'esperienza 3, e la tartaruga di mare impronta specie sulle loro spiagge natali come larve e ritorno, gli adulti 4-6. Allo stesso modo, il successo della migrazione, la dispersione, e la cerniera foraggiamento sulla capacità di un animale per raccogliere informazioni sul lo....
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Protocollo
Tutte le procedure che coinvolgono soggetti animali sono stati approvati dai comitati cura e l'uso istituzionale animali di Franklin e Marshall e Washington università e seguite tutte le normative locali, statali e federali.
1. Acquisizione e Gestione
- Mettere trappole cerchio nel corpo dell'obiettivo di acqua che è noto per contenere le tartarughe. Identificare profondità dell'acqua in modo che 4 - 5 pollici della trappola rimane sopra l'acqua per permettere tartarughe intrappolate di superficie e respirare. Essere certi di ampliare e fissare trappole cerchio alla loro lunghezza massima con le traverse per prevenire il collasso trap....
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Risultati
Utilizzando il protocollo di cui sopra, il ruolo della cognizione nella navigazione è stata valutata in una popolazione di tartarughe orientale dipinte (Chrysemys picta) che ha sperimentato le fonti d'acqua temporanei stagionali per ~ 100 anni. Questa popolazione abita un mix di effimera (sgocciolate annualmente e rapidamente - in diverse ore) e degli habitat acquatici permanenti (Figura 1). Precedenti studi suggeriscono che dopo che i loro stagni vengono dr.......
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Discussione
Il protocollo presentato qui permette lo sperimentatore di documentare e quantificare il ruolo della cognizione nella navigazione. Manipolazione cognizione in campo si è dimostrato difficile, come la maggior parte degli approcci lasciano sperimentatori non in grado di sapere quali aspetti specifici del comportamento dell'animale sono manipolati. Tuttavia, il protocollo presentato qui permette lo sperimentatore di manipolare con precisione e valutare il ruolo della cognizione nella navigazione in tal modo. La tecnica.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questa ricerca è stata finanziata dall'Ufficio del Rettore del Washington College, dal Fondo Middendorf, dall'Hodson Trust e dal Franklin and Marshall's Hackman Fund e dal College of Grants. Ringraziamo E. Counihan, S. Giordano, F. Rauh e A. Roth per l'assistenza sul campo. Ringraziamo M. Conner, R. Fleegle e D. Startt di Chesapeake Farms e Chino Farms per il permesso e l'accesso. Il programma GIS del Washington College ha aiutato con la preparazione delle mappe.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Scopolamina bromuro | Sigma | S0929 | USP |
| Scopolamina metilbromuro | Sigma | S8502, 1421009 | USP e non USP |
| versioni Saline | Hanna Pharmaceutical Supply Co., Inc. | 409488850 | USP, formulato come iniettabile |
| Filtro per siringa | Fisher | 09-720-004 | |
| Siringa | Fisher | 14-823-30 | |
| Ago ipodermico | Fisher | 14-823-13 | |
| Antenna | Materiali per la fauna selvatica | Yagi pieghevoli a 3 elementi | con elementi aggiuntivi, ma possono essere ingombranti sul campo. |
| disponibili anche modelli resistenti all'acqua | TRX-2000S | ||
| Bussola | Brunton | Truarc 15 | |
| Trasmettitori radio | Holohil Inc. | BD-2, PD-2, RI-2B | variano in termini di durata e uscita del segnale in funzione delle dimensioni della batteria e delle impostazioni della frequenza del polso, che possono essere personalizzate in base alla domanda di studio e all'organismo. |
| GPS | Garmin | eTrex Venture | |
| newegg.com | connessioni BNC | C2G 40026 | |
| Rete a cerchio | Memphis Net e spago | TN325 | deve essere scelta in base alla dimensione minima dell'animale bersaglio. |
Riferimenti
- Shettleworth, S. J. Cognition, Evolution and Behavior. , Oxford University Press. New York. (2010).
- Bingman, V. P., Cheng, K. Mechanisms of animal global navigation: comparative perspectives and enduring challenges. Ethol. Ecol. Evol. 17, 295-318 (2005).
- Mueller, T., O'H....
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Ristampe e permessi
