चूहों में संक्रामक जम्हाई को मापने के लिए एक प्रयोगशाला विधि
Summary
यहाँ वर्णित विधि परिचित या अपरिचित पुरुष चूहों के जोड़े में झनझना हुआ छूत घटता प्राप्त करना है. या तो स्पष्ट या अपारदर्शी विभाजन के साथ (या बिना) छेद से अलग छेद के साथ पिंजरों दृश्य, घ्राण, या संवेदी संकेतों के दोनों प्रकार के यायावर छूत को उत्तेजित कर सकते हैं कि क्या पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है।
Abstract
संचार पशु सामाजिक जीवन का एक अनिवार्य पहलू है। जानवर एक-दूसरे को प्रभावित कर सकते हैं और स्कूलों, भेड़-बकरियों और झुंडों में एक-दूसरे के साथ आ सकते हैं। संचार भी जिस तरह से sexes विवाह के दौरान बातचीत और कैसे प्रतिद्वंद्वियों से लड़ने के बिना विवादों का निपटारा है. हालांकि, वहाँ कुछ व्यवहार पैटर्न जिसके लिए यह एक संचार समारोह के अस्तित्व का परीक्षण करने के लिए मुश्किल है, क्योंकि संवेदी रूपरेखा के कई प्रकार की संभावना शामिल हैं. उदाहरण के लिए, संक्रामक जम्हाई स्तनधारियों में एक संचारात्मक कार्य है जो संभावित रूप से दृष्टि, श्रवण, गंध, या इन इंद्रियों का एक संयोजन के माध्यम से होता है जो इस बात पर निर्भर करता है कि जानवर एक-दूसरे से परिचित हैं या नहीं। इसलिए, इस तरह के व्यवहार की संभावित संचारी भूमिका के बारे में परिकल्पनाओं का परीक्षण करने के लिए, भाग लेने वाले संवेदी तौर-तरीकों की पहचान करने के लिए एक उपयुक्त तरीका आवश्यक है।
यहाँ प्रस्तावित विधि का उद्देश्य परिचित और अपरिचित चूहों के लिए यवन छूत वक्र प्राप्त करना और दृश्य और घ्राण संवेदी तौर-तरीकों की सापेक्ष भागीदारी का मूल्यांकन करना है। विधि सस्ती सामग्री का उपयोग करता है, और कुछ मामूली परिवर्तन के साथ, यह भी चूहों जैसे अन्य कृंतक प्रजातियों के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है. कुल मिलाकर, विधि स्पष्ट डिवाइडर के प्रतिस्थापन शामिल है (के साथ या छेद के बिना) अपारदर्शी विभाजक के साथ (के साथ या छेद के बिना) कि या तो अनुमति देते हैं या आसपास के पक्षों में छेद के साथ आसन्न पिंजरों में रखा चूहों के बीच संचार को रोकने. तदनुसार, चार स्थितियों का परीक्षण किया जा सकता है: घ्राण संचार, दृश्य संचार, दोनों दृश्य और घ्राण संचार, और न ही दृश्य और न ही घ्राण संचार। के रूप में सामाजिक संपर्क चूहों के बीच होता है, इन परीक्षण की स्थिति अनुकरण क्या एक प्राकृतिक वातावरण में हो सकता है. इस संबंध में, यहाँ प्रस्तावित विधि पारंपरिक तरीकों की तुलना में अधिक प्रभावी है जो वीडियो प्रस्तुतियों पर निर्भर करती है जिसकी जैविक वैधता चिंताओं को बढ़ा सकती है। फिर भी, यह सुनवाई की संभावित भूमिका और झनझनाहट में गंध और दृष्टि की भूमिकाओं के बीच भेदभाव नहीं करता है.
Introduction
परंपरागत रूप से, संचार व्यवहार दो दृष्टिकोण से अध्ययन किया गया है. एक दृष्टिकोण से, एथोलॉजिस्ट प्राकृतिक सेटिंग्स में पशुओं के व्यवहार का निरीक्षण और अभिलेखित करते हैं और इसके अनुकूली मूल्य1को पहचानने का प्रयास करते हैं। विशेष भावना या शामिल होश इन अध्ययनों के प्राथमिक हित नहीं किया गया है. एक अन्य परिप्रेक्ष्य से, शरीर विज्ञानियों तंत्र जिसके द्वारा जानवरोंसंवाद 1जानने में अधिक रुचि रखते हैं; इसलिए प्रयोगशाला अध्ययनों ने संचार2,3 में संवेदी तौर-तरीकों की भूमिका को संबोधित करने के लिए तरीके उपलब्ध कराएहैं। इन दो दृष्टिकोण वास्तव में पूरक हैं, क्योंकि दोनों अनुकूली मूल्य और तत्काल तंत्र का ज्ञान जानवरों के सामाजिक जीवन में संचार व्यवहार की एक व्यापक समझ हासिल करने के लिए आवश्यक है.
यावन व्यवहार कशेरुकियों की कई प्रजातियों में व्यवहार प्रदर्शनों का एक विशिष्ट घटक है4, जिसमें मछली से लेकर प्राइमेट5तक शामिल हैं . इसे मुंह के धीमी गति से खुलने और इसकी खुली स्थिति के रखरखावके रूप में वर्णित किया जा सकता है, जिसके बाद मुंह 5 को और अधिक तेजी से बंद किया जा सकता है। पूरे अनुक्रम की अवधि प्रजातियों पर निर्भर करता है; उदाहरण के लिए, प्राइमेट्स गैर प्राइमेट प्रजातियों6की तुलना में लंबी अवधि के लिए yawn . कई प्रजातियों में, मनुष्य अपवाद होने के साथ, नर महिलाओं की तुलना में अधिक बार झनकार जाते हैं7. यह सुविधा जम्हाई के संभावित संचार ात्मक समारोह को कम कर सकती है, हालांकि जम्हाई के नियमित पैटर्न और इसकी दैनिक आवृत्ति भी एक शारीरिक समारोह का सुझाव दे सकती है। चूहों में, सहज जम्हाई एक circadian लय के बाद, उच्च आवृत्ति की चोटियों के साथ सुबह और दोपहर8,9में होने वाली .
जम्हाई व्यवहार की एक दिलचस्प विशेषता यह है कि यह एक संक्रामक कार्य हो सकता है(जब किसी व्यवहार की रिहाई उत्तेजना कशेरुकियों की कई प्रजातियों में11,12, 13,14,15,16, पक्षियों सहित17 और कृन्तक18. इसके अलावा, हाल ही में सबूत से संकेत मिलता है कि संक्रामक जम्हाई एक संचारी भूमिका को प्रतिबिंबित कर सकते हैं, क्योंकि एक चूहे की जम्हाई एक और की शारीरिक स्थिति को प्रभावित कर सकते हैं जब घ्राण संकेतों19के संपर्क में . हालांकि, चाहे या नहीं जम्हाई एक संचारी भूमिका है अभी भी बहस के तहतहै 20,21, और संक्रामक जम्हाई का विश्लेषण इस मुद्दे को हल करने के लिए एक आवश्यक पहला कदम है.
दूसरी ओर, संक्रामक जम्हाई अन्य जानवरों के दृष्टिकोण के साथ सहानुभूति करने के लिए एक जानवर की क्षमता से जोड़ा गया है; इसलिए, निकट से संबंधित व्यक्तियों को छूत4दिखाने की अधिक संभावना है। इस परिकल्पना का प्रयोगशाला परिस्थितियों में बार-बार परीक्षण किया जाता है जिसमें वीडियो12,13पर जानवरों को यौन उत्तेजनाओं के साथ प्रस्तुत किया जाता है ; इसलिए, छूत केवल दृश्य संकेतों के माध्यम से हो सकता है। अन्य जांचों में जानवरों के समूहों का उपयोग करते हुए अधिक प्राकृतिक परिस्थितियों में यवन छूत का आकलन किया गया है. इस की एक प्रमुख समस्या यह है कि सामाजिक रूप से बातचीत जानवरों अक्सर संकेत और विनिमय संकेत है कि संवेदी तौर तरीकों के संयोजन के माध्यम से सूचित कर रहे हैं का जवाब है. उनके संयुक्त प्रभाव से किसी दिए गए व्यवहार में शामिल वास्तविक इंद्रियों को दूर करना हमेशा एक आसान काम नहीं होता है। आमतौर पर, शोधकर्ताओं औषधीय या शल्य चिकित्सा किसी दिए गए अर्थ के एक जानवर के उपयोग में बाधा, तो प्रासंगिक व्यवहार2,3,18,22में उस भावना की भूमिका का अनुमान . सौभाग्य से, वहाँ अन्य तरीकों में केवल शारीरिक बाधाओं या तो अनुमति देने के लिए या पशुओं के बीच संचार में बाधा का उपयोग किया जाता है23,24,25, जिससे अधिक जैविक वैधता प्राप्त करने.
यहाँ प्रस्तावित विधि विशेष रूप से एक सामाजिक सेटिंग में परिचित और अपरिचित चूहों में संक्रामक जम्हाई का अध्ययन करने के लिए डिजाइन किया गया है. सहानुभूति परिकल्पना के अनुसार, पूर्व समूह संक्रामक जम्हाई के लिए अधिक संवेदनशील होना चाहिए। विधि जानवरों शल्य चिकित्सा या औषधीय किसी भी होश से वंचित होने की आवश्यकता नहीं है. इसके बजाय, यह छेद के साथ आसन्न पिंजरों में चूहों रखकर काम करता है और शारीरिक रूप से उनके संचार में बाधा या तो स्पष्ट या अपारदर्शी डिवाइडर के साथ या छेद के बिना का उपयोग कर. इस प्रकार, चार परीक्षण शर्तों की जांच की जा सकती है: (1) घ्राण संचार (ओसी, छिद्रित अपारदर्शी विभाजक), (2) दृश्य संचार (वीसी, गैर-परफोएदार स्पष्ट विभाजक), (3) दृश्य और घ्राण संचार (वीओसी, छिद्रित स्पष्ट विभाजक), और (4) न दृश्य और न ही घ्राण संचार (NVOC, nonperforated अपारदर्शी विभाजक). इसलिए, शोधकर्ताओं घ्राण, दृश्य के सापेक्ष योगदान की तुलना कर सकते हैं, और कुछ हद तक, यावन छूत में श्रवण संकेत. यह दृष्टिकोण नया नहीं है, क्योंकि इसी तरह के तरीकों का उपयोग जानवरों में कुछ संचार व्यवहार ों जैसे छिपकली23 और चूहों26में शामिल इंद्रियों को अलग करने के लिए किया गया है। वास्तव में, गैलप और उनके सहयोगियों27 एक ऐसी ही विधि का इस्तेमाल किया है budgerigars में संक्रामक जम्हाई में दृश्य संकेतों की भूमिका प्रदर्शित करते हैं. इन तरीकों की मुख्य विशेषताएं एक सामाजिक संदर्भ का अनुकरण और जानवरों पर दिए गए न्यूनतम तनाव हैं। इसके अलावा, बातचीत जानवरों का उपयोग निष्कर्ष की जैविक वैधता बढ़ जाती है.
संक्रामक जम्हाई25,28को मापने के लिए कई तरीके हैं . डॉ स्टीफन ई जी ली (व्यक्तिगत संचार, 2015) हमें संख्यात्मक रूप से एक विधि पहले प्राइमाटोलॉजिस्ट द्वारा नियोजित अनुकूलन में मदद की13,14 यहाँ इस्तेमाल किया डेटा के एक पहले विश्लेषण के लिए18. इस प्रोटोकॉल में प्रस्तुत अनुप्रयोगों की एक व्यापक रेंज के साथ इस विधि का एक बढ़ाया संस्करण है. यह एक चूहे के yawns की कुल संख्या भार के होते हैं, के भीतर और एक दिया समय खिड़की के बाहर, अवलोकन समय के अनुपात के भीतर और समय खिड़की के बाहर yawns के लिए इसी के अनुपात से.
उदाहरण के लिए, यदि यह माना जाता है कि चूहे ए और बी को 12 मिनट के लिए मनाया जाता है, तो उनकी जम्हाई को निकटतम मिनट में दर्ज किया जाता है, और संक्रामक जम्हाई को मापने के लिए 3 मिनट की समय विंडो सेट की जाती है। अगले, उन चूहों में से प्रत्येक के लिए yawns के निम्नलिखित दृश्यों पर विचार कर रहे हैं: चूहा ए (0,0,0,0,2,1) और चूहा बी (0,1,1,1,0,0,0,0,0,3). यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रत्येक संख्या (0-3) प्रत्येक मिनट में बनाए गए yawns की संख्या से मेल खाती है. चूहा ए के लिए, मिनट 1, 10, और 11 (बोल्ड प्रकार में संख्या) के दौरान, चूहे बी पिछले 3 मिनट (चयनित समय खिड़की) के भीतर या उस मिनट के भीतर नहीं जा सकता है। उन मिनटों में, चूहे एक yawns कुल 2 बार. इसलिए, किसी भी जम्हाई उत्तेजना के बिना चूहे ए की जम्हाई दर (गैर-पोस्ट-यावन दर) 2/3 है (यानी, 0.67 yawns / शेष 9 मिनट में, चूहे बी या तो एक ही मिनट या 3 पिछले मिनट में कम से कम एक बार yawns. चूहा एक उन 9 मिनट में चार बार की कुल yawns. इसलिए, एक जम्हाई उत्तेजना के जवाब में चूहे ए की जम्हाई दर (पोस्ट-यावन दर) 4/9 है (यानी. 0.44 yawns/ चूहा बी के लिए एक ही प्रक्रिया के आवेदन 2/3 (यानी. 0.66) और 5/9 (0.55) के बाद yawn yawn दर की एक गैर-पोस्ट-यावन yawn दर पैदावार।
दूसरी ओर, अगर जम्हाई एक मिनट के निकटतम दशमलव करने के लिए दर्ज की गई है, जम्हाई छूत एक समायोजित पोस्ट-यावन समय में परिणाम होगा। उदाहरण के लिए, यदि निम्नलिखित yawn समय चूहों A और B के लिए एक 12 मिनट अवलोकन अवधि में दर्ज कर रहे हैं: चूहे ए (2.3, 5.1, 5.8, 10.4, 10.8, 11.1) और चूहे बी (1.2, 2.4, 4.5, 5.1, 11.2, 11.6, 11.8). चूहा ए के लिए, समय अवधि जिस पर चूहे बी पिछले 3 मिनट सीमा के भीतर 0 से 1.2 मिनट और 8.1 से 11.2 मिनट (यानी, 3.1 मिनट) के लिए, जो गैर पोस्ट-यावन समय की कुल 4.3 मिनट की पैदावार नहीं करता है। उन समय के दौरान चूहे ए यानों की संख्या तीन (बोल्ड प्रकार में संख्या) है, इसलिए गैर-पोस्ट-यावन दर 3/4.3 (यानी., 0.69) है, जबकि पोस्ट-यावन जम्हाई दर 3/7.7 है (यानी, 0.38; 12-4.3 मिनट से भाजक)। इसी प्रकार, चूहे बी के लिए, वह समयावधि जिस पर चूहा ए पिछले 3 मिनट के भीतर 0 से 2.3 मिनट और 8.8 से 10.4 मिनट तक नहीं जाता है, जो कुल 3.9 मिनट की पैदावार करता है। उन अवधियों के भीतर चूहे बी yawns की संख्या एक है, तो गैर पोस्ट-यावन yawn दर 1/3.9 है (यानी, 0.25). तदनुसार, पोस्ट-यावन दर 6/8.1 (यानी, 0.74) है।
जबकि व्यवहार में एक निकट समकालीन मैच एक आदर्श कसौटी के लिए एक छूत की उपस्थिति का प्रदर्शन है, इस तरह के एक व्यक्ति को क्या करने के लिए भाग लेता है पर बाधाओं के रूप में पहलुओं, एक उत्तेजना के लिए प्रतिक्रिया के समय, समय के साथ व्यवहार का वितरण (जैसे, जम्हाई एपिसोड में हो सकता है), और समय प्रयोगात्मक सेटिंग के लिए acclimateize करने के लिए सभी प्रजातियों मतभेद को जन्म दे, यह मुश्किल एक अद्वितीय समय खिड़की का उपयोग करने के लिए कर रही है. यही कारण हो सकता है कि शोधकर्ताओं ने समय की खिड़कियों का उपयोग किया है जो सेकंड5 से कई मिनट11तक भिन्न होते हैं , जो परिणाम28की तुलना करते समय समस्याएं पैदा करते हैं . इस वजह से, यह समय खिड़कियों की एक श्रृंखला के लिए ऊपर वर्णित प्रक्रिया को दोहराने के लिए यावन छूत घटता प्राप्त करने और प्रजातियों के बीच yawn छूत घटता तुलना करने के लिए प्रस्तावित है.
समतुल्य जम्हाई छूत वक्रों की तुलना अवलोकन अवधि में प्रत्येक चूहे के लिए देखे गए यानों की संख्या को यादृच्छिक रूप से वितरित करके की जा सकती है। इस प्रकार, जम्हाई छूत को मापने के लिए प्रस्तावित विधि नियंत्रण के दो प्रकार प्रदान करता है: (1) yawn दर समय खिड़की के बाहर होने वाली (गैर-पोस्ट-यावन समय) और (2) कृत्रिम जम्हाई छूत वक्र yawns की संख्या के यादृच्छिक वितरण से प्राप्त. इसलिए, जम्हाई छूत का विश्लेषण करने के लिए इस दृष्टिकोण अन्य प्रक्रियाओं से एक कदम आगे है, इस तरह के प्रतिशत या एक एकल समय खिड़की के भीतर जम्हाई की आवृत्ति की तुलना के रूप में उन है कि इस खिड़कीकेबाहर होने वाली 25, खाते में लेने के बिना वास्तविक समय फ्रेम. विधि एक आर आधारित कार्यक्रम29 द्वारा पूरित है आसानी से और निष्पक्ष एक या एक से अधिक समय खिड़कियों के लिए संक्रामक जम्हाई की संभावना की गणना.
इस विधि की उपयोगिता और आर-आधारित प्रोग्राम के लाभों को समझाने के लिए, पहले प्रकाशित अध्ययन 18 से एक डेटा सेट का उपयोग किया जाता है। प्रयोगात्मक हालत या तो एक परिचित या अपरिचित हालत के लिए आवंटित 144 पुरुष चूहों शामिल थे. प्रत्येक प्रयोगात्मक स्थिति में चूहों नौ जोड़े के चार उपसमूहों में विभाजित और ऊपर वर्णित चार परीक्षण स्थितियों में से किसी को उजागर किया गया. प्रत्येक प्रयोगात्मक स्थिति और परीक्षण की स्थिति में चूहों के जम्हाई व्यवहार तो 60 मिनट की अवधि में दर्ज किए गए थे.
Protocol
Representative Results
Discussion
सफल परिणाम प्राप्त करने के लिए ध्यान में लिया जाना चाहिए जो विधि में महत्वपूर्ण कदम हैं। परिचित चूहों के लिए घर पिंजरों का हिस्सा होना चाहिए कम से कम 1.5 महीने के लिए weaning के बाद और प्रयोगों को चलाने से पहले…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ए. एम. आंशिक रूप से Vicerrectora de Docencia, Benem]rita Universidad Aut$noma de Puebla द्वारा वित्त पोषित किया गया था. हम विशेष रूप से पशु सुविधा के कर्मचारियों के ऋणी हैं “क्लाउड बर्नार्ड” शूटिंग के लिए चूहों के उपयोग के लिए. हम इस पांडुलिपि के प्रारंभिक संस्करणों पर उनकी टिप्पणी के लिए गुमनाम रेफरी धन्यवाद. प्रस्तुति कम मजबूत और उनके विचारशील टिप्पणी की वजह से अधिक संतुलित है
Materials
| Acrylic dividers | Handcrafted | Not available | Two dividers, one clear and one opaque, will have 24 holes each. The other two dividers, one clear and one opaque, will have no holes. See the main text for details of construction. |
| An R-based program | Benemérita Universidad Autónoma de Puebla | Not available | This is the program used to assess yawn contagion in rats. See the main text for information about the way the program is used. |
| Data sheets | The user can elaborate them | Not available | These forms will be used for the observer to record the frequency of yawning behaviour by viewing the video recordings. Alternatively, a notebook can be use provided you follow the suggestions given in the main text. |
| Desktop computer | Any maker | Not available | Make sure the computer has a video card capable of conveniently processing the video recordings of yawning behaviour. |
| Digital camcorders | Any maker | Not available | They will be used to video record yawning behaviour of each pair of rats; there will be 2 pairs of rats per experimental session. |
| Flash drive | Any maker | Not available | Each experimental session will last 60 min, and so you will require sufficient memory to store the video recording. |
| Glass cages | Handcrafted | Not available | Each cage (19 X 19 X 10 cm height) will have 24 holes (0.5 cm diameter) forming three rows in the middle of one of its sides. See the main text for more details about their construction. It is recommended to fabricate one extra cage in case one of them is accidentally broken. |
| Markers | Sharpie or any other maker | Not available | Permanent markers to number the rats. See the main text to see one way of using painting symbols on the rat's tail. |
| Pencils | Any maker | Not available | They are used by the observer to record the frequency of yawning. It is important that the observer has previously been trained to recognize yawning behaviour and operate the video player system. |
| R software | R Development Core Team | Not available | Download R at: http://cran.r-project.org/ |
| Rail-like wooden bars | Handcrafted | Not available | They will be fixed in the middle of the rectangular wooden sheet forming a track, where a second wooden sheet is placed. See the main text for additional instructions for construction. |
| Rectangular table | Any maker | Not available | This is the table (approximately 2 x 1 m) where the inverted T-shaped table will be placed for performing the observation of yawning behaviour. |
| Sprague-Dawley male rats | Any local supplier of laboratory animals | Not available | Nine pairs of male rats per test situation are necessary for each group, familiar and unfamiliar rats, because with this sample size the interindividual variation that might exist in yawning frequency will not severely affect the conclusions drawn from the statistical analysis performed to the data. |
| Spreadsheet software | Microsoft | Not available | Excel will be the software used to store the yawning recordings initially recorded on the data sheets. Revise the main text for instructions about the recommended way of doing the transcription. |
| Square filter papers | Any maker | Not available | They are used for covering the cage's bottom. |
| Tripods | Any maker | Not available | They will be used for fixing the camcorders in front of each pair of observation cages. |
| Wooden Inverted T-shaped table | Handcrafted | Not available | Read the instructions in the main text to see the way of constructing it. If preferred, a different material to wood can be used. Make sure any material is as resistant as possible to the transmission of ultrasounds, which the rats might use for communication. |
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