Summary

Tarefa de condicionamento operante para medir a preferência da canção em tentilhões zebra

Published: December 26, 2019
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Summary

Descrevemos uma técnica para avaliar a preferência da música em tentilhões-zebra. As fêmeas são colocadas em uma gaiola de duas câmaras e a preferência da canção é medida pelo número de vezes que ela aciona a reprodução de uma música pousando em um poleiro dentro de uma câmara, em comparação com o desencadeamento de uma música diferente na segunda câmara. As aterragens da vara são contadas usando sensores infravermelhos.

Abstract

Um paradigma de condicionamento operário é usado para testar a preferência da música de tentilhões-zebra fêmeas. Tentilhões são colocados em uma gaiola de duas câmaras com uma abertura de conexão e indicam sua preferência por uma música pousando em um poleiro dentro de cada câmara. Interrompendo o feixe infravermelho de um sensor fotoelétrico acima de cada poleiro, o pássaro ativa a reprodução de uma música através de um alto-falante localizado em cada lado da gaiola. Software disponível gratuitamente é usado para acionar a reprodução de músicas de cada poleiro. Para determinar a preferência da música de cada animal, sua preferência de câmara é identificada pela primeira vez, desencadeando nenhuma reprodução de músicaquando ela pousa em cada poleiro. Esta preferência de câmara é então comparada à sua preferência de música. Um limite mínimo de atividade é definido para garantir que a preferência seja real. Usando este método, mostramos que as fêmeas emparelhadas preferem a música de seu parceiro. Este método foi utilizado para compreender a contribuição da dopamina para a formação e manutenção da preferência da música.

Introduction

Uma das questões fundamentais da biologia é como os animais formam laços afiliativos. Em particular, quais são os mecanismos neurais pelos quais essas ligações são feitas e esses mecanismos básicos são conservados em espécies de vertebrados? A ratazana da pradaria deu indícios a alguns dos sistemas do neurotransmissor que são importantes para a formaçãodapar-ligação1,2,3. Em particular, a dopamina agindo através de receptores no núcleo accumbens pode induzir preferência parceiro em ambos os machos e fêmeas ratazanas4,5. Não está claro se os princípios gerais subjacentes à formação e manutenção da preferência do parceiro são conservados evolutivamente.

A monogamia é mais comum em aves do que em mamíferos6. Portanto, comparar mecanismos de comportamento afiliativo em aves com outras espécies é fundamental para a compreensão conservadas fundações neurais7,8,9. Em geral, em muitas espécies de aves canoras, canção masculina é pensado para servir como um indicador honesto de aptidão masculina10,11. Os songbirds masculinos do finch da zebra cantam para atrair companheiros e para influenciar a formação de pares monogâmicos12,13. Assim, a canção pode ser usada para determinar a preferência do parceiro nestas aves.

Os mecanismos pelos quais as fêmeas formam uma preferência pela canção de seu parceiro é desconhecido. Mesotocina, o homologode aviário da ocitocina, parece desempenhar um papel na formação de laços par em tentilhões14,15. Além disso, a dopamina também tem sido mostrado para desempenhar um papel na formação de ligação par9,16,17,18. Por exemplo, os níveis de dopamina são mais elevados no núcleo accumbens de pares versus não emparelhados tentilhões9.

Para estudar o papel dos sistemas de neurotransmissores na formação e manutenção de dois laços, medimos a preferência da música usando um paradigma de teste operante equipado com sensores infravermelhos para desencadear reproduçãos demúsicas 19. A proporção de reprodução de músicas identificou a preferência da fêmea pela canção de um homem. Antes da tarefa de condicionamento operário, cada fêmea foi isolada por até 48 h em uma câmara anecóica com seu parceiro para “fêmeas emparelhadas” ou com um macho desconhecido, para “fêmeas não emparelhadas”. Para testar o efeito da dopamina na preferência da música, as fêmeas não emparelhadas foram tratadas duas vezes com um agonista de dopamina D2R enquanto estavam isoladas com o macho desconhecido. Esse paradigma comportamental é baseado em estudos anteriores19,20 e é passível de pesquisa por estudantes de graduação.

Protocol

Todos os experimentos foram aprovados pelo Comitê de Cuidados E Uso Institucional do Departamento de Ciência w.m. Keck, de acordo com as diretrizes do NIH. Todos os animais utilizados eram adultos (>90 dias após a escotilha). 1. Construção da Câmara de Condicionamento Operante Construa uma gaiola de teste composta por duas câmaras idênticas, 15 x 15 x 17 polegadas3 cada (Figura 1A). Faça uma pequena porta (como uma en…

Representative Results

Seguindo o protocolo, descobrimos que as fêmeas emparelhadas preferiam a música de seu parceiro(Figura 2A). Houve uma diferença significativa entre a preferência da câmara lateral durante o silêncio durante a reprodução da música (t-teste corrigido para múltiplas comparações; p = 0,004; t = 3,35, df = 16). Assim, a fêmea disparou preferencialmente a canção de seu parceiro em comparação com a canção de um homem desconhecido. As f…

Discussion

Descrevemos um método para testar a preferência da música de tentilhões-zebra. Usamos este ensaio para testar a preferência de uma mulher emparelhada para a canção de seu parceiro. Além disso, o ensaio foi usado para testar o efeito da dopamina na indução da preferência da música em fêmeas ingênuas. Este método é relativamente barato e foi projetado e usado por estudantes de graduação, tornando-se uma excelente ferramenta de treinamento para os alunos. Vários outros estudos testaram a preferência do c…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Agradecemos Petra Grutzik para a construção da gaiola comportamental, Dr. Thomas Borowski para ajudar a projetar o experimento, e Dr. Stephanie White por seu generoso apoio. Financiamento de uma bolsa de pesquisa de verão de graduação hhmi (HHMI #30052007536 para DS e L.H.

Materials

(-)-Quinpirole sigmaaldrich Q102
acoustic foam Coulbourn Instruments, Allentown, PA H10-24A
audio amplifier – 2 channel Amazon Pyle PCAU46A any small audio amplifier should work
Banner Engineering Q08 Series, emitter. SO60-Q08 https://www.alliedelec.com Stock #:70659809 photoelectric sensor
Banner Engineering Q08 series, receiver. EO60-Q08-AN6X https://www.alliedelec.com Stock #:70699384 photoelectric sensor
Car stereo speakers Amazon Pioneer TS – F1643R
Digital I/O card National Instruments PCI-6503 or USB-6501
LED lights – under-counter Amazon
multifunctional ribbon cable National Instruments 180524-20
sound pressure level meter Amazon
terminal block National Instruments 777101-1

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Cite This Article
Coleman, M. J., Saxon, D., Robbins, A., Lillie, N., Day, N. F. Operant Conditioning Task to Measure Song Preference in Zebra Finches. J. Vis. Exp. (154), e60590, doi:10.3791/60590 (2019).

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