ザリガニの心臓と行動活動の継続的な非侵襲的測定
Summary
連続録画とザリガニの心臓と自発活動の分析のための非侵襲的バイオモニタ リング システムを提案する.このシステムは、近赤外光センサー、ビデオ追跡モジュール、およびその生理状態を反映し、心拍ゆらぎの中にザリガニの動作を特徴付けるザリガニ ハートビートを評価するためのソフトウェアで構成されています。
Abstract
ザリガニは、無脊椎動物の行動生理学的研究の実用的な生物学的モデルとして、水質の生物指標としての両方を提供する極めて重要な生物です。ザリガニは、水質悪化の原因物質を直接指定できません、にもかかわらず、すぐに (数秒) 内、心と行動の活動に急性の変化によって水質の悪化が人間を警告できます彼ら。
本研究では十分なシンプルさと信頼性の 1 つのモデルの組み合わせにより様々 な条件下で実装する単純な非侵襲的手法を提案します。
生物的有機体が環境評価プロセスの実装は、このアプローチは、警告と急性水周囲の環境悪化を防止するための信頼性の高い、タイムリーなアラームを提供します。したがって、ザリガニ生理に基づくこの非侵襲的システム、子豚パラメーター録音は水生環境の変化の検出について検討しました。飲料の製造に使用される水の質を制御するためのローカル ビール醸造所でこのシステムが適用される今が連続的な実時間の水質評価と定期的検査に任意の水処理と供給施設で使用できます。ザリガニの心臓の生理学および行動の調査。
Introduction
水生生物のアプリケーションでは、様々 な実験室調査1,2のためのモデル有機体と産業と自然/環境水品質3,4を監視するためのツールとしての対象、勉強もするが表示されます。それにもかかわらず、このトピックは、まだ科学的なコミュニティまたは他の職業に属しているかどうかに関係なく、人間のための注目すべき興味のです。特定パラメーター (いわゆる「バイオ」)5,6,7、8を選択するための最も重要な要件を監視する高度な方法の数の存在にもかかわらず、3 つの単純な要素から成っているインジケーター: シンプル (i)、(ii) 信頼性、および (iii) 一般の可用性。
ザリガニ、淡水動物の重要な代表として一線を画してそれ世界的な発見は、広まっている、操作に適した十分に大きく、固い甲羅があるほとんどの場合9、ので。この甲殻類は、比較的単純な組織10を維持する、同時に重要な生理学的システムとしながら、各部位の十分な開発を提供する高い無脊椎動物のグループに属しています。
科学文献で説明されているように、ざりがに類の生物学的および/または行動パラメーターの範囲の評価に基づく方法は一般的にバイオモニタ リングやザリガニ研究の発展に大きく貢献しています。ザリガニ心拍数測定のため現在入手可能な侵襲的方法のほとんどは、複雑で精密な手術11,12,13; が必要な心電図記録に基づいていますこのような操作に重大なストレスを引き起こすことができ、ザリガニによって長期適応を必要があります。また、それが知られていない長いザリガニがそのような電極を運ぶことができる方法、それは正常にこのような添付ファイルを運んでいる間脱皮されるかどうか。説明の非侵襲的方法ハードウェアの複雑性により、複雑な信号フィルタ リング14と増幅または精密で高価な光コンポーネント15 の調整回路を必要とするプレチスモ グラフの記録に基づいています ,16。
本研究では、既存の結果に貢献し、現在ザリガニ心拍数測定手順を改善するための新たな選択肢を提供するアプローチについて説明しました。利点の中で、(i) 長期生理学的な適応を必要としない高速かつ非侵襲的添付ファイル(ii) アメリカザリガニの脱皮; に脱皮から数ヶ月の期間内にセンサーを行う能力(iii) 複数のザリガニ; から同時に得られたデータの評価と行動活動リアルタイム心筋を監視できるソフトウェア(iv) の低価格とシンプルさ。述べるバイオモニタ リング システムは、非侵襲的、ざりがに類の etho 生理特性の変化に基づいてザリガニの心臓と自発活動の連続モニタリングを許可します。このシステムは、ザリガニの心臓の生理学や動物行動学、水治療、供給設備の水質を制御するための産業の実装に加えて検査で簡単に適用できます。
Protocol
Representative Results
Discussion
常に発生しない行動応答の評価よりもザリガニの反応を記録するためのより信頼性の高いメソッドを (心または換気量または両方) など特定の生理学的パラメーターの測定にはそれ広く示唆されています。すぐに11。しかし、それはザリガニ ハートビートの理由を参照してくださいすることが可能となるので、実質ザリガニ環境の変化に反応を評価するための最も効率的な方…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
本研究に支えられた教育省・青年・ チェコ共和国プロジェクト”CENAKVA”号のスポーツCZ.1.05/2.1.00/01.0024 と「CENAKVA II」号国家の持続可能性の下で LO1205 プログラム、助成機関南ボヘミア大学 České ブジェヨヴィツェ (012/2016/Z) のチェコスロバキア共和国 (第 16 – 06498S) の助成機関
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 |
References
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