बिठाते कार्डियक और व्यवहार गतिविधियों के सतत इनवेसिव मापने
Summary
यह लेख निरंतर रिकॉर्डिंग और बिठाते कार्डियक और हरकत गतिविधियों के विश्लेषण के लिए एक इनवेसिव निगरानी प्रणाली प्रस्तुत करता है । इस प्रणाली के एक निकट-अवरक्त ऑप्टिकल सेंसर, एक वीडियो ट्रैकिंग मॉड्यूल, और बिठाते दिल की धड़कन है कि अपनी शारीरिक स्थिति को दर्शाता है और दिल की धड़कन उतार चढ़ाव के दौरान बिठाते व्यवहार की विशेषता का मूल्यांकन करने के लिए सॉफ्टवेयर के होते हैं ।
Abstract
एक बिठाते एक निर्णायक जलीय जीव है कि दोनों अकशेरूकीय के व्यवहार और शारीरिक अध्ययन के लिए एक व्यावहारिक जैविक मॉडल के रूप में और पानी की गुणवत्ता का एक उपयोगी जैविक संकेतक के रूप में कार्य करता है । हालांकि बिठाते सीधे पदार्थ है कि पानी की गुणवत्ता में गिरावट के कारण निर्दिष्ट नहीं कर सकते हैं, वे तुरंत (कुछ सेकंड के भीतर) अपने हृदय और व्यवहार गतिविधियों में तीव्र परिवर्तन के माध्यम से पानी की गुणवत्ता गिरावट के मनुष्यों चेतावनी दे सकता है ।
इस अध्ययन में, हम एक आक्रामक तरीका है कि काफी सरल है एक मॉडल में सादगी और विश्वसनीयता का एक संयोजन के कारण विभिंन स्थितियों के तहत लागू किया जा वर्तमान ।
इस दृष्टिकोण, जिसमें जैविक जीवों पर्यावरण मूल्यांकन प्रक्रियाओं में लागू कर रहे हैं, की चेतावनी के लिए एक विश्वसनीय और समय पर अलार्म प्रदान करता है और एक परिवेश वातावरण में तीव्र पानी गिरावट को रोकने । इसलिए, बिठाते शारीरिक और ethological पैरामीटर रिकॉर्डिंग पर आधारित इस इनवेसिव प्रणाली एक जलीय वातावरण में परिवर्तन का पता लगाने के लिए जांच की गई थी । यह प्रणाली अब पेय उत्पादन के लिए इस्तेमाल पानी की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए एक स्थानीय शराब की भठ्ठी पर लागू किया जाता है, लेकिन यह निरंतर, वास्तविक समय पानी की गुणवत्ता के मूल्यांकन के लिए और नियमित प्रयोगशाला के लिए किसी भी जल उपचार और आपूर्ति की सुविधा में इस्तेमाल किया जा सकता बिठाते कार्डियक फिजियोलॉजी और व्यवहार की जांच ।
Introduction
जलीय जीवों के आवेदन का विषय, दोनों विभिन्न प्रयोगशाला जांच के लिए मॉडल जीवों के रूप में1,2 और औद्योगिक और प्राकृतिक/पर्यावरणीय जल गुणवत्ता3,4 की निगरानी के लिए उपकरण के रूप में , अच्छी तरह से अध्ययन किया प्रतीत होता है । फिर भी, इस विषय को मनुष्यों के लिए उल्लेखनीय ब्याज की अभी तक है, चाहे वे वैज्ञानिक समुदाय के है या अंय व्यवसायों के लिए । कुछ मापदंडों की निगरानी के लिए उंनत तरीकों की एक संख्या के अस्तित्व के बावजूद (तथाकथित “अचिह्नक”)5,6,7,8, एक का चयन करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण आवश्यकताओं संकेतक तीन सरल कारकों से मिलकर बनता है: (i) सादगी, (ii) विश्वसनीयता, और (iii) सामांय उपलब्धता ।
बिठाते, मीठे पानी में वनों के एक आवश्यक प्रतिनिधि के रूप में, खुद को अलग क्योंकि यह दुनिया भर में पाया जाता है, व्यापक है, और, ज्यादातर मामलों में9, एक पर्याप्त बड़े और हार्ड carapace हेरफेर के लिए उपयुक्त है । इस जलीय उच्च अकशेरूकीय के समूह के अंतर्गत आता है कि महत्वपूर्ण शारीरिक प्रणालियों और संबंधित अंगों के पर्याप्त विकास प्रदान करते हुए, एक ही समय में, एक अपेक्षाकृत सरल संगठन10बनाए रखने ।
crayfishes ‘ जैविक और/या व्यवहार मानकों की सीमा के आकलन पर आधारित तरीके, वैज्ञानिक साहित्य में वर्णित के रूप में, काफी सामांय में जैव निगरानी और बिठाते अध्ययन के विकास में योगदान दिया है । बिठाते हृदय गति माप के लिए वर्तमान में उपलब्ध इनवेसिव तरीकों में से अधिकांश इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम रिकॉर्डिंग है कि एक जटिल और सटीक शल्य चिकित्सा प्रक्रिया की आवश्यकता पर आधारित हैं11,12,13; इस तरह के जोड़तोड़ महत्वपूर्ण तनाव पैदा कर सकता है और बिठाते द्वारा लंबे समय तक अनुकूलन की आवश्यकता हो सकती है । इसके अलावा, यह ज्ञात नहीं है कितनी देर तक एक बिठाते ऐसे इलेक्ट्रोड ले जा सकते हैं और क्या यह सफलतापूर्वक इस तरह के एक लगाव ले जा रहा है, जबकि गलते जाएगा. वर्णित इनवेसिव तरीकों plethysmographic रिकॉर्डिंग, जो हार्डवेयर जटिलता से जटिल है और14 और एक प्रवर्धन या सटीक और महंगा ऑप्टिक घटक 15 फ़िल्टरिंग संकेत के लिए एक कंडीशनिंग सर्किट की आवश्यकता पर आधारित हैं ,16.
इस अध्ययन में, हम मौजूदा परिणामों के लिए योगदान देता है और वर्तमान बिठाते हृदय गति माप प्रक्रियाओं में सुधार के लिए नए विकल्प प्रदान करता है कि एक दृष्टिकोण का वर्णन किया । फायदे के अलावा, वहां (i) एक तेज और इनवेसिव लगाव है कि एक लंबे समय तक शारीरिक अनुकूलन की आवश्यकता नहीं है; (ii) molting से molting तक कुछ महीनों की अवधि के भीतर संवेदक को ले जाने की crayfishes क्षमता; (iii) वास्तविक समय हृदय और व्यवहार गतिविधियों की निगरानी करने में सक्षम सॉफ्टवेयर और एकाधिक बिठाते से समवर्ती प्राप्त डेटा का मूल्यांकन; (iv) एक कम विनिर्माण मूल्य और सादगी । हम का वर्णन है कि निगरानी प्रणाली बिठाते कार्डियक और हरकत गतिविधियों crayfishes ‘ etho में परिवर्तन पर आधारित-शारीरिक विशेषताओं के इनवेसिव और सतत निगरानी परमिट । इस प्रणाली को आसानी से जल उपचार और आपूर्ति की सुविधा पर पानी की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए औद्योगिक implementations के अलावा बिठाते कार्डियक फिजियोलॉजी और/या ethology की प्रयोगशाला परीक्षाओं में लागू किया जा सकता है ।
Protocol
Representative Results
Discussion
यह व्यापक रूप से सुझाव दिया गया है कि कुछ शारीरिक मापदंडों की माप (जैसे दिल या वेंटिलेशन दर या दोनों) व्यवहार प्रतिक्रियाओं है कि हमेशा नहीं होती के मूल्यांकन से बिठाते प्रतिक्रियाओं रिकॉर्डिंग के लिए…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस अध्ययन के शिक्षा मंत्रालय, युवा और खेल चेक गणराज्य के द्वारा समर्थित किया गया था-परियोजनाओं “CENAKVA” No. CZ. 1.05/2.1.00/01.0024 और “CENAKVA II ‘ ‘ No. राष्ट्रीय स्थिरता कार्यक्रम I के अंतर्गत LO1205, České Budějovice (012/2016/Z) में दक्षिण बोहेमिया विश्वविद्यालय की अनुदान एजेंसी द्वारा, और चेक गणराज्य की अनुदान एजेंसी द्वारा (No .16-06498S)
Materials
| IR LED diode | KINGBRIGHT ELECTRONIC | KP-3216F3C | |
| Phototransistor | EVERLIGHT | ELPT15-21C | |
| Resistor | ROYAL OHM | 0805S8J0201T5E | |
| Resistor | ROYAL OHM | 0805S8F2200T5E | |
| Capacitor | KEMET | C0805C334K5RACTU | |
| Cable | TECHNOKABEL | FTP KAT.5E 4X2X0,14C | |
| Connector | HARTING | 21348100380005 | |
| Connector | HARTING | 21348000380005 | |
| Dielectric gel | KRAYDEN | Sylgard 535 | |
| Analogue-to-digital convertor | TEDIA | UDAQ-1416CA | |
| Glue | KUPSITO.SK | 7338723044 | |
| Kinect video camera | ABCSTORE.CZ | GT3-00002 | |
| Analysis software | University of South Bohemia in Ceske Budejovice, Faculty of Fisheries and Protection of Waters, Institute of Complex Systems | Link to the software: www.frov.jcu.cz/crayfishmonitoring User name: frov Password: CF2018 |
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