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“慧眼”识鸟,人工智能推进动物行为学研究辞郎洲

“慧眼”识鸟,人工智能推进动物行为学研究

在动物行为的相关研究中,识别动物个体是最昂贵、最耗时的环节之一。这限制了科学家能够研究的行为范围和种群规模。科学家尝试了很多识别方法,例如在鸟腿上绑色带,但这会让鸟类承受压力。现在,这类问题有望通过人工智能模型解决了。据美国“优睿科”网站7月27日消息称,法国、德国、葡萄牙和南非的研究人员近日在《生态学和进化方法》杂志中宣布,他们的一项最新研究首次证明,人工智能(AI)可以训练计算机识别鸟类的不同个体。论文第一作者、法国功能与进化生态学中心(CEFE)的Andre Ferreira博士介绍:“我们的研究结果表明,计算机能够始终如一地识别出几十种鸟类个体。通过计算机辅助,我们为克服野生鸟类研究中最大的局限之一——准确识别种群个体提供了解决方案。”在这项研究中,科学家引入了人工智能技术,先收集成千上万的、已做好标记的鸟类图像,然后再用这些数据来训练和测试AI数据模型。这项研究是AI技术在鸟类研究中的首次成功应用。Ferreira博士解释:“非侵入性动物自动识别技术的发展,完全摆脱了作标记的程序,同时不再受研究人员操作的影响。这是该研究领域中的重大突破。这一系统有很广阔的应用前景,可以解决很多难题。”然而,获得具有标签的动物照片是困难的,这是技术的主要瓶颈。研究人员通过建造带有摄像机阱和传感器的馈送器,成功克服了这一挑战:一方面,研究中的大多数鸟类个体都携带了被动集成应答器(PIT)标签;另一方面,鸟类喂食器上的天线能够用这些标签读取鸟类的身份,并触发开启摄像机。研究人员训练人工智能模型识别了几种常见鸟类的图像,如野生大山雀、群居织雀和圈养斑胸草雀。之后,人工智能模型对若干陌生的个体图像进行了识别。结果显示,它对野生物种的识别准确率超过90%,对圈养斑胸草雀的识别准确率高达87%。科界原创 编译:朱明逸 审稿:alone 责编:雷鑫宇 期刊来源: 《生态学和进化方法》期刊编号: 2041-210X原文链接: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/bes-rbf072120.php版权声明:本文由科界平台原创编译,中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。转载请注明来源科技工作者之家—科界App。

拉巴特

动物行为实验方法学研究的回顾与展望(第一篇)

动物行为实验方法学研究的回顾与展望动物行为学是研究动物各种行为的功能(function) 、机制 ( mechanism) 、发展 ( development) 和进化( evolution) 的一门学科[1]。动物行为学最初的研究对象是正常动物,后来扩展为实验动物,从而对生命科学尤其是神经科学的发展发挥了重要的支撑作用。动物行为实验方法学 ( experimentalmethodology based on animal behavior research) 是动物行为学的重要内容,是融合动物学、医学、药学、生物学、电子工程、计算机和信息等多学科的基础理论、技术和方法,以正常和( 或) 实验动物为对象,在自然界或实验室内,以观察和实验方式对动物的行为信息进行采集、分析和处理,将其实验结果类比和推演到人,研究其行为信息的生理和病理意义的新兴学科。动物行为实验由于是动物整体生理和心理状态综合、全面和实时效应的反应,被认为是人类疾病表现和发病机制研究,新药发现、安全和风险监测分析的基本实验手段,在医学、药学、生命科学和军事医学等研究领域具有不可替代的地位和作用,越来越受到国际科学界的广泛重视。但目前为止,国内外未见动物行为实验方法领域的综述文章。本文对动物行为实验方法进行系统简介,为基于动物行为实验的科学研究提供参考。动物行为实验方法学的发展历史动物行为实验方法的起源要追溯到公元前 384 ~ 公元前 322 年,现代医学奠基者 Aristotle 在其著作中,论述了用人工观察的方法描述并记录了 540应用人工观察方法,研究不同物种动物的行为发生发展 机 制。德 国 的 Johunn Pernaller 和 法 国 的 Chorles George Lereg 分别对鸟和大型动物的物学家 H. S. Jennings 出版了第一本与动物行为实验方法学相关的专著《原生动物的行为》。1927 年, Pavlov 利用狗完成的经典的条件反射实验,首次对动物学习记忆行为的产生现象进行了系统研究,发表的《大脑两半球机能讲义》专著使得实验动物行为学研究在国际上引起广泛重视和关注,各种动物Ting Bogen 和 Lorenz 在自然和半自然条件下,对动物的行为进行了长期的研究,形成了动物行为分析和行为生态研究相结合的实验动物行为学 。20世纪 30 年代,B. F. Skinner 利用自行研制的斯金纳箱研究鸽子的操作性条件反射行为,为后来的操作式条件反射学习记忆行为研究奠定了基础 。当然,这些人工手段为主的研究方式的缺陷是显而易见的,如限制了同时进行实验的动物数量,使得实验周期延长,不但耗费大量的人力、物力,而且对于一些要求较短实验周期的动物模型无法进行研究;其次,人工观察会对动物行为本身产生影响,影响实验环境; 最后,实验者通过观察动物行为及其变化进行记录,在描述实验结果时不同的实验人员可能有不同的记录,不能确保实验结果的精确性、客观性和完整性,并且人肉眼观察到的信息是有限的。世纪以来随着红外传感器、阻断磁场、多普勒转换等新兴检测技术的出现,动物行为学实验方法有了质的跨越,实现了从人工到机械化自动监测的转变。一些新的行为学实验方法不断用于动物行为学研究,可以采集动物外表活动表现 ( 自发活动、吃、喝、站立、惊恐、颤动、癫痫、静止、睡眠) ,并进行长时监测,同时使得行为学的客观和定量评价成为可能。我国科学家自上世纪 80 年代开始,研制开发了以红外感应、压力传感等传统技术为主的动物自发活动、学习记忆、疼痛等行为实验方法。张均田等应用红外感应原理的跳台和避暗实验方法,进行了十二种化学药品对小鼠学习记忆损害的比较研究。不过,这些实验方法仍需要专家经和大量的劳动,容易导致疲劳和注意力分散,数据标准有内在的可变性和主观性; 而且主要采集的是动物单一的行为活动,不能提供对复杂行为学、或伴随发生的生理或生物力学变化的评价。需要重复测试同一批动物,或应用大量的动物才能获得多信息。二十世纪随着计算机的出现,计算机、成像、电子工程和信息等多种新兴学科的迅速发展和各种新技术向动物行为实验领域的交叉渗透融合,一些能同时捕获多种行为信息的设备不断问世,动物行为学实验方法不断得到改进和完善。如荷兰EnthoVision、法国 ViewPoint、西班牙 Smart 等动物行为分析系统,可以获得动物在特定区域的运动路程、运动轨迹、站立次数、时间、速度、进入该区域的频次等 。自动智能化的动物行为分析系统的研究对象可以涵盖大小鼠等啮齿类动物、斑马鱼 、大型哺乳动物等 。动物在群体中的行为更接近动物行为的本质。近年来,动物个体在群体行为的研究方法有所突破,实现了动捕食行为进行了研究。Darwin 1859 年《物种起源》、1871年《人类的由来》的问世,开始了将动物行为实验结。1906 年,动物的精准识别,长时检测,并可同时检测动物的多种行为。德国 TSE 公司建立的一体化智能行为学分析系统 ( 智能笼, IntelliCage) ,应用异频雷达收发机技术,可以精确识别在一个家笼环境中,在各种生活状态下的单只动物,从而获得多只动物在群体、家笼环境下的行为学数据,包括空间学习任务,焦虑测试,日夜节律,食物辨别和操作式强化等主要行为学模块。 Pels czi 等将 16 只小鼠同时放在一个智能笼里,究东莨菪碱对群体环境下、不同时间窗的C57BL /6J 小鼠逆反学习能力的影响,减少了实验人员和陌生RFID( radio-frequency identification) 技术识别、跟踪动物,建立了群体条件下,长时间研究动物社会行为的检测系统。采用非侵入式的颜色识别法,Ballesta 等建立了多摄像头 3D 实时追踪系统,研究非人灵长类动物的社会行为 。中国科学家以计算机视觉技术为重点,相继研发出了生理信号计算机自动测试与分析系统、学习记忆、抑郁和自发活动行为检测分析系统 。这些自动化、智能化的动物行为分析系统可以同时检测和分析许多行为学和生理现象,如焦虑、抑郁、学习、记忆、运动等活动模式,可以对动物行为进行长时监测,从而获得动物行为昼夜节律等更为丰富的信息,能在同一时间内评价许多行为过程,使得动物行为学实验具有高通量特性,而且减轻动物实验中运用动物带来的伦理问题。借助生物信息学工具对这些庞大的行为信息数据进行复杂的统计分析和数据挖掘,使得行为信息的捕获、收集、翻译和解析变为可视化的数据,并存储为计算机可识别的数据格式; 提供实时捕捉分析功能,亦可对存储的视频记录进行离线分析; 对检测的事件可以通过点击来自动回 / 播放相应事件对应的视频,便于校验; 可记录分析动物实验过程中的多种实验参数等等,满足了许多有行为学实验需求却没有特定计算机技术研究人员的需求,不仅使传统行为学研究过程自动化和客观化,而且使行为分析更精确、简便和可靠。动物行为实验方法分类动物行为实验方法早期研究主要是为学习记忆行为设计的,后来发展为情绪表达、运动行为、社交行为、疼痛及成瘾性等行为实验方法。目前主要的行为学实验包括学习记忆行为实验、抑郁行为实验、焦虑行为实验、恐惧行为实验、自发活动行为实验、节律行为实验、攻击行为实验、防御行为实验、繁殖行为实验、社会行为实验等,社会行为实验指沟通行为实验、利已行为实验、等级行为实验等。研究最多的主要是学习记忆、情绪和运动行为等。1 学习记忆行为实验方法学习是神经系统接受外界环境变化获得新行为和经验的过程,记忆是指对学习获得的经验或行为的保持,包括获得、巩固、再现及再巩固四个环节。学习和记忆二者是互相联系的神经活动过程,学习过程中必然包含记忆,而记忆总是需要以学习为先决条件。研究者设计了多种学习记忆行为实验方法用于评价学习记忆。学习 记 忆 行 为 实 验 方 法 的 开 掘 者 包 括Thorndike、Pavlov 和 B. F. Skinner 等。1937 年 Skinner 首次建立了基于操作的学习记忆行为实验方法 - 斯金纳箱。1930 年,Tolman 和 Honzik 应用个单元的 T 型迷宫,研究大鼠的潜伏学习( latent learning) 。后来,多单元迷宫演变为目前应用的 T 迷宫。1939 年,Dennis 首次定义了大鼠在 T 迷宫中的自发交替( spontaneous alternation) 行为,认为大鼠能够 对 探 索 过 的 臂 产 生 内 起 抑 制 ( internalinhibition) ,而进入没有探索过的臂,从而增加发现食物的机会。1979 年,Barnes 建立了巴恩斯迷宫( Barnes maze) ,动物不需要限食,基于其天生的探索特性,应用噪音、强光和暴露的开放环境作为应激手段,促使动物寻找目标洞。1981 年,Morris建立了水迷宫方法,基于动物厌恶水环境的特性,强迫实验动物游泳,学习寻找隐藏在水中的平台。水迷宫是学习记忆行为学评价的另一个标志性事件,主要用于海马依赖的空间参考记忆和工作记忆的研究。1988 年,Ennaceur 等基于动物天生对新奇物体的探索特性,建立了新物体识别 ( novel object recognition test) 评价方法,与其他评价方法比较,该方法不需要学习训练,无需禁食禁水,不用施加惩罚或奖赏刺激,对动物的应激影响较小,与人类的再认记忆检测相似类的再认记忆检测相似。大小鼠的触屏认知系统也相继问世,用于认知功能的评价,尤其在神经精神疾病药物筛选中发挥重要作用 。非人灵长类动物具有与人类相似的大脑结构,具备高级脑功能,可以被训练完成特定类型的测试任务,对评价认知能力、情绪反应等具有啮齿类动物无法替代的作用。触屏测试认知系统是目前广为接受的灵长类动物认知行为的评价方法。该方法源于人的神经行为测试的计算机化形式。剑桥神 经 心 理 测 试 自 动 化 组 合 [NeurobehavioralCambridge Neuropsychological Test Automated Battery CANTAB) ]是触屏认知测试系统的经典设备。动物通过触摸屏,完成高通量的系列模块化测试,如强化认知、内外空间的设置变化与视觉辨别、对显示符号的短暂识别和不识别、空间记忆、选择序列反应时测试和成对结合学习等 。

王有所成

动物行为最新研究:年长雄象老当益壮

老年雄性动物被认为在繁殖上是多余的,这种观点常被用来支持对老年雄性动物进行合法的战利品狩猎。最近完成的一项针对雄象开展的动物行为研究结果则警告称,对年长雄性动物进行这类选择性捕猎可能会破坏整个雄性社群,还会影响积累生态知识的代际传承。施普林格·自然旗下开放获取学术期刊《科学报告》最新发表“为幼象领路,年长雄象老当益壮”的研究论文指出,在进入未知或危险环境时,年长雄象可能扮演了为年轻雄象领路的重要长者角色。对于大象和鲸这类长寿物种来说,年长个体通常能更好地应对复杂多变的环境,这或许有利于种群中的年轻个体成长。不过,此前对该领域的研究一般更关注雌性。该研究论文通讯作者、英国埃克塞特大学康妮·艾伦(Connie Allen)和同事对1264头雄性非洲草原象的集群行为和领头模式进行研究,这些大象往返迁徙于博茨瓦纳马卡迪卡迪盐沼国家公园内博泰蒂河的路线上。这项研究发现,在迁徙路线上看到的大象中,独行大象占20.8%(263头)。青春期雄象单独出行的概率远低于预期,而成年雄象单独出行的概率比预期要高,这或许说明独自旅行对年幼、刚独立、经验不足的个体来说风险更大。论文作者表示,他们发现年长雄象行走在雄象种群前方的可能性要大很多,说明成年雄象充当了生态知识掌握者的角色,也说明在清一色雄性非洲草原象集体移动时,成年雄象或具有领头者的重要作用。记者 孙自法 编辑 曾晨

不监于心

动物行为学家为你揭秘动物声音的奥秘

00:22动物行为学家为你揭秘,37种动物的声音及声音背后的自然奥秘。萌趣动物对话带你进入动物声音的世界,了解动物的语言,接通自然界的信号!《爱说话的动物》著 者:[法]弗乐·斗盖 绘 者:[法]纳塔莉·舒 天津教育出版社 这是一本科普图画书,用生动的语言和形象的插图描述各种动物的语言,鸟、昆虫、蜘蛛、鲸、鱼等各种动物的叫声在传达什么信息,它们的“乐器”是什么。对自然和动植物痴迷的法国著名童书科普作家、动物行为学家弗乐·斗盖在本书中通过动物的声音讲述动物行为学知识,作者的文字让我们接通了自然的信号,各种各样的动物声音不再是乱糟糟一片,而是变成了风趣幽默的对话,温情脉脉的呼唤,严厉的警告等。书中有趣的模拟场景插图生动表现各种动物的声音:青蛙的音乐会、蜘蛛的网上求偶、河狸的危险预警,结合幽默、易懂的语言传达不同声音的含义,看看动物们都在说什么。这本书将用动物声音的丰富与奇妙建立孩子与自然之间的联接,充分调动孩子的好奇心,勾起孩子的探索欲,引导他们观察、倾听自然,思考自然现象背后的秘密。 著者简介著者: [法] 弗乐斗盖作家、自然科学新闻记者、动物行为学家和鸟类专家,居住在法国阿韦龙省的孔布雷。对自然、动植物、生物学尤为痴迷,取得了应用动物行为学和时间生物学硕士学位,参与了世界各地的多个实地科研项目(包括引进拉丁美洲哥斯达黎加的南美大鹦鹉,卡马尔格的淡水龟,非洲几内亚的黑猩猩等项目)。作品包括《动物爱情》《神奇的大迁徙》《植物的秘密生活》《动物园:300种动物的300个妙趣横生的传奇故事》等,曾获得过“法国生态环境图书奖”“法国国际地理节青少年读物奖”。绘者: [法] 纳塔莉舒法国知名少儿科普图书画家,擅长创作低幼科普书、玩具书等儿童创意科普读物,已在法国多家著名少儿出版社出版多部幼儿科普作品。作品包括《趣味立体科普系列:揭秘消防员》 《低幼纸板故事书》等。文:广州日报全媒体文字记者 孙珺图:广州日报全媒体图片记者 孙珺视频:广州日报全媒体视频记者 孙珺广州日报全媒体编辑 戴雨静

梵高

狗狗歪头看你是在卖萌?动物行为学揭秘背后原因

狗是人类驯化最为成功的动物,在长期与人类相处之后,狗甚至进化出了类似于人类的表情系统,这是狼和其他犬科动物完全做不到的。因此狗虽然不能说话,但是通过表情可以与人交流和互动,甚至于它们懂得如何靠卖萌来博得主人欢心,歪头看你的动作就是卖萌的一种。但狗狗歪头并不仅仅是为了卖萌,它们在做这个动作时有更多的意义:歪头便于观察视觉盲区人类的鼻子不会造成特别大的视觉盲区,除非你特意去注意你的鼻子,否则你的大脑会自动屏蔽掉鼻子,让你专注于观察前方。但狗的口鼻太长了,大脑无论如何也无法处理这么大的盲区,加上狗是个色盲,所以当它从气味上无法识别某个人或物体的时候,它不得不歪头增加视觉区域来仔细辨认对方。歪头能增强听觉我们都知道狗的嗅觉非常灵敏,但我们往往忽视了狗的听觉。狗能比人类听到更大频率范围的声音,能够分辨频率上最微小的不同。当听到异响时,狗会像人一样“侧耳倾听”,歪头会增加耳廓接受声波的面积,让它们能够更加准确的定位声音的来源。狗在试图理解你根据动物行为专家Wailani Sung博士的说法,狗一直在试图学习和理解人类的语言。以往动物学家认为狗的驯化只是因为它们动物性的条件反射,但事实上那些比较聪明品种的狗比人类想象的要聪明得多,它们一直在学习人类的语言和肢体语言。一些最聪明的狗能够理解人类简短的句子,它能够同人一样理解你语言的含义。当狗在学习人的语言时,它就会歪头同时增加自己的视力和听力范围,像个认真的学生一样仔细分辨你语言中的词汇的区别,并用它那小脑袋来试图解释这些词汇的含义。那么为什么狗没能进化出与人进行简单对话的能力?这其实很容易解释,狗的寿命远比人短,狗也没有学校可以把自己学到的技能全都教给下一代,狗的大脑和声带的进化速度远远达不到要求。狗在表示自己很疑惑狗是命令的忠实执行者,只要你的命令足够明确简单,它们会很好的完成人类交给它们的任务。但是如果你故意戏耍它们,用互相矛盾的命令去命令他们,那么狗就会感到疑惑不解甚至是生气。所以当你命令它们时必须简短干脆的发出指令,而不要像连珠炮一样让它“起来”、“坐下”、“走”,它会歪着头看你怀疑到底是自己耳朵有毛病还是你脑子有毛病。一些疾病的前兆偶尔的歪头都是很正常的现象,但是动物如果总歪着头那它一定是得病了。有的狗总是歪着头或者来回摇头,这说明它可能有耳螨或者是其它寄生虫在骚扰它,它看着你的时候或许是在向你寻求帮助。

撒沙

国际知名动物行为学专家萨拉普拉托任中国绿发会生物与科学伦理委员会副秘书长

关注中国绿发会,订阅绿色未来在2020年伊始之际,中国生物多样性保护与绿色发展基金会 (以下简称“绿会”) 隆重宣布聘请国际知名动物行为学专家萨拉普拉托博士 (Dr. Sara Platto) 担任绿会生物与科学伦理委员会 (BASE) 副秘书长。萨拉普拉托博士作为一名外国专家,在中国多年的生活中不遗余力地推动动物保护与动物福祉事业,引导普通人正确养护动物以及预防意外,动用其自身的力量,曾免费为经济困难的家庭所养宠物狗或猫咪注射狂犬疫苗。萨拉普拉托博士的主要研究方向为动物行为学与动物福利,在来到中国之前,萨拉曾在西班牙、美国、加拿大从事野生动物行为研究与动物救助工作。现如今,她在中国工作生活也有十多年。两年前,绿会成立了生物与科学伦理委员会(BIOLOGY AND SCIENCE ETHICS, 简称BASE),旨在对基因编辑、农场动物福利、动物伦理、人工智能与机器人伦理等热点问题及领域积极发声。她希望通过BASE平台,将更多权威的国内院士、国际专家聚集到一起,共同发表意见、进行研讨;同时吸收公众意见,将相关情况及时向中国科协等有关部门反馈,并在国际社会上为中国社会组织发声;随着该委员会的成立,绿会也在一直持续的为科学家、政府机构与社会提供服务。“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”在2020年这一生物多样性“元年”之际,在CBD COP15大会将在云南昆明召开的大背景下,绿会携手萨拉普拉托博士,一步一个脚印,将在动物福利、动物伦理、以及动物保护等方面积累并取得更多丰硕的成果。【拓展阅读】中国拟立生物安全法 对生物技术谬用作出处罚 | 绿会BASE关注绿会BASE开会讨论基因驱动与合成生物学伦理问题周晋峰:绿会成立生物与科学伦理委员会(BASE)| 生态文明建设回应基因编辑争议 | 绿会生物与科学伦理BASE工作组召开会议文/Tongtong 审/雪儿 编/Angel

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西北大学AI面部识别技术破解动物行为研究难题

个体识别是开展动物行为和动物生态研究的基础。近半个世纪以来,借助动物本身特征(如斑纹、颜色、伤疤等)或人为标记特征(如烙印、刺青、染色、环志、无线电项圈及遗传标记等)等进行个体识别,极大地丰富了人类对动物及其行为的认识。比如,人们突破了个体识别技术后,才揭开野生金丝猴社会的神秘面纱。然而,长期以来,个体识别的数据采集主要依靠人工观察记录,非常依赖观察者自身的经验,并极大的受制于天气、地形等研究条件,数据采集可靠性、效率和连续性都难以持续保障。日前,西北大学金丝猴研究团队郭松涛教授利用神经网络模型进行动物特征的检测、追踪和识别,率先开发出具有完全国产自主知识产权的 Tri-AI动物个体识别系统,实现了适用于多物种的个体识别的研究目标,而且可实现全天候24小时的动物研究,华商报记者 宁峰 /文【来源:华商网】声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。 邮箱地址:newmedia@xxcb.cn

姜饼人

动物行为实验科普知识:焦虑和抑郁动物模型的建立方法

应激、焦虑和抑郁是密切相关的现象,大多数焦虑和抑郁患者都曾经历严重的心理应激事件。因此,应激事件被看作焦虑和抑郁的原因,或者至少是在遗传基础上的诱因,能够导致情绪障碍的产生。焦虑和抑郁动物模型就是将动物置于一系列应激性情境中(潜在的或实际的威胁,急性的或慢性的),使其产生情绪障碍,然后应用特定的手段来对行为和生理指标进行检测,从而探讨此情绪障碍的深入机制,以及鉴定和筛选抗焦虑药或抗抑郁药。1.1 焦虑动物模型焦虑是由预先知道但又不可避免的、即将发生的应激性事件引起的一种预期反应,以恐惧、担心、紧张等精神症状为主要表现,同时多伴有心悸、多汗、手脚发冷等植物神经功能紊乱,其核心症状为担忧。从进化的角度讲,动物所表现的防御反应是人类恐惧和焦虑反应的原始成分。因此,动物所表现的恐惧样反应与人类的焦虑反应是相似的,这就是焦虑动物模型的行为学基础。人类的焦虑反应主要表现为逃避现实、逃跑行为、警觉性提高,同样的行为反应也可在动物身上观察到。例如,当动物面临一种不熟悉的环境时,动物就会表现出一系列的行为和生理反应,包括探究行为的抑制、呆滞、逃走、心率加快、排尿、血浆皮质酮水平增加等。这些反应可看作动物面临危险情景时防御反应系统的激活。因此,通过科学比较可认为人类和动物具有相同的焦虑情绪状态。焦虑和抑郁 生物 学机制的研究已经获得了飞速发展,逐渐深入到分子和基因水平。但是,由于研究领域的自身特点,焦虑和抑郁动物模型的研究却发展相对缓慢。而且,在应用过程中研究者倾向于使用比较经典的动物模型,由此,这也限制了其发展。1.2 行为学检测方法目前常用的焦虑动物模型主要包括两类:一类是基于动物非条件化的模型,根据其行为特点又可分为探究行为模型和社会行为模型。探究行为模型主要包括比较经典的高架十字迷宫实验和旷场实验。高架十字迷宫测验将动物置于迷宫的中央区,然后在一定的时间内观察动物分别进入开臂和闭臂的时间和次数,由于开臂和外界相通,对动物来说具有一定的新奇性同时又具有一定的威胁性,动物在产生探究好奇心的同时也会产生焦虑反应。如果焦虑水平高,则动物会离开开臂退缩到闭臂中,反之则在开臂停留更多的时间,对开臂的探究次数也增多。旷场实验中,中心区域对动物来说是潜在的威胁情境,而外周区则相对安全,因此,如果动物的焦虑水平高则倾向于停留在外周区,反之,对中央区的探究次数及时间就会增加。利用相似的原理,Crawley 等人则利用动物对明亮地方具有天然的厌恶和好奇倾向建立了明- 暗箱实验,动物逃离明亮区域时间长则表示焦虑水平高。社会行为模型包括天敌暴露、社会隔离、母爱剥夺等。最初的天敌暴露模型一般是将动物暴露在对其生命具有强烈威胁性的另一动物面前,例如将大鼠暴露于猫或具有很强攻击能力的另一雄性大鼠前,则天敌会对动物进行猛烈的攻击,由此造成其焦虑水平提高。但这样的模型往往会造成躯体的创伤,此后研究发现只是将天敌或者将天敌的排泄物暴露于动物面前,而不进行躯体的攻击也能够造成很强烈的焦虑反应,因此,后来广泛采用可视天敌暴露和天敌气体暴露等模型。另一类焦虑模型是基于条件反射的模型,主要包括饮水冲突模型、条件性电击等。饮水冲突是将动物的饮水行为和不确定的电击结合起来,动物如果想满足饮水的需要就可能会受到电击的创伤,由此造成动物在饮水和避免电击之间的趋避冲突,产生焦虑反应。型号:XR-XY210而条件性电击模型中,将某种信号和电击随机结合起来,信号出现后可能会出现电击,也可能不出现电击,由此造成动物的期待性焦虑反应。这类模型在模拟人类的焦虑反应,预测抗焦虑药物方面是非常有效的,但其中不可避免的包含有电击这类物理应激的成分,使心理应激中躯体应激的比例增大,是其主要缺陷。此外还存在着众多有效的焦虑应激模型,林文娟等人最近建立的空瓶应激模型已经证明是一种有效的焦虑应激模型。经过几次固定时间的饮水学习之后,在饮水时间给予动物空瓶,能够诱发动物出现攻击,撕咬瓶子和笼子,频繁修饰等焦虑反应,同时还伴有肾上腺素、去甲肾上腺素以及皮质酮水平的升高,较好的模拟了人类焦虑的行为和生理反应。焦虑的动物模型中有些主要用来建立动物模型,而有些既可以建立模型也可以用来测量焦虑情绪的水平,不同的动物模型这两种作用的比例有所差别,其中天敌暴露、饮水冲突、社会隔离和母爱剥夺常用来建立焦虑动物模型,而高架十字迷宫和旷场实验则既可以建立模型也可测量焦虑反应。要想证明焦虑模型是否激发了动物的焦虑反应就应该寻找测量焦虑反应的途径和指标。通常利用动物对应激性或新异形事件的行为或生理反应来测量动物的焦虑反应。动物的这些厌恶性情境包括空旷的空间,明亮或者具有一定高度的地方,所有这些构成了利用探究测验测量动物焦虑反应的基础。经典的测量动物焦虑反应的方法是高架十字迷宫测验和旷场实验。这些新异的环境对动物来说具有潜在的生存威胁性。因此,激发了动物的探究性防御反应,通过探究行为来反映动物的焦虑情绪,是建立在陌生情景下动物的焦虑水平和探究行为的二因素理论之上的。主要行为观察指标包括:(1 )探究行为的抑制,动物对开臂的探究次数减少,在开臂停留的时间减少,中央格的探究格数减少,动物对明亮的地方产生回避;(2 )恐惧反应增加,动物的排尿、排便次数明显增加,频繁修饰;(3 )社交行为减少,互嗅、互追的行为明显减少,动物倾向于逃避其它动物。

生而美者

南京大学生命科学院和红山动物园成立“动物行为及认知联合实验室”

扬子晚报网6月30日讯(记者 徐昇)空气污染严重时,为何信鸽飞回家的速度更快了?噪音污染和游人众多,究竟哪种对动物影响更大?这些答案将在一个个实验中得以验证。为了更好地推动对动物行为和动物认知的基础研究,提升红山动物园动物科普教育和动物丰容,6月30日,南京大学生命科学院和南京红山森林动物园共同打造的“动物行为及认知联合实验室”正式揭牌。此前,南大生科院和红山动物园在2010年的人工巢箱计划、2017年的猕猴行为学研究已取得突出的研究成果。南京大学生命科学院和南京红山森林动物园共同打造“动物行为及认知联合实验室”。据介绍,南京大学动物行为与保护实验室具有丰富的野生动物研究经验及科研成果,而红山动物园则拥有珍贵的动物资源及完善的动物饲养经验,二者具有非常强的优势互补关系,成立联合实验室后,将充分发挥双方各自特长、实现理论研究和科普教育的无缝对接。“动物行为及认知联合实验室”正式揭牌。红山动物园饲养繁育部副部长李俊娴介绍,红山动物园69种哺乳动物中,目前有47种正在稳定开展行为训练工作,对禽鸟动物如丹顶鹤、双垂鹤鸵、双角犀鸟、花冠皱盔犀鸟等也开展了行为训练工作。行为训练可以满足人工圈养条件下野生动物的存活和繁殖需求,提高人工圈养条件下野生动物的生活质量,保持野生动物处于积极的福利状态。南京大学动物行为与保护实验室主任李忠秋介绍研究成果。“十年前,我们就已经联合红山动物园开展研究项目了,2010年的人工巢箱计划、2017年的猕猴行为学研究已经取得了突出的研究成果。其中一个研究项目发现,空气污染加剧以后,猴群间相互打斗的行为也会随之加剧。”南京大学动物行为与保护实验室主任李忠秋介绍,成立联合实验室后,双方将在动物行为、动物认知、动物丰容、动物福利等方向开展研究。根据研究成果进一步推进动物园动物的科学饲养,并在此基础上充分发挥动物园面向社会的科普作用。在接下来的合作中,实验室将开展灵长类动物认知能力差异的研究。李忠秋表示,期待能以红山森林动物园为基础,建立一个全国性的动物认知中心。【来源:扬眼】版权归原作者所有,向原创致敬

经权

5本关于行为学的书

那些想要了解直觉本质的人的汇编德米特里朱可夫,生物科学博士,俄罗斯科学院生理学研究所比较遗传学实验室高级研究员。IP 巴甫洛夫俄罗斯科学院1.关于鸟类和动物实例的行为刻板印象Victor Dolnik。生物圈的顽皮孩子。圣彼得堡:CheRo-na-Neve,Petroglyph,2004尽管有许多公平的批评,但我认为这本书对那些没有接受过生物教育的人非常有用。它揭示了复杂形式的社会行为的简单而明确的生物学意义。作者用简短但内容丰富的解释性文本提供了许多插图。演讲以一种非常简单的语言进行,有许多例子,我们的行为刻板印象和行为变得清晰,例如财产的本能,羞耻感和群体团结的愿望。所有这一切都以鸟类和动物的行为学信息为背景。该技术允许作者证明所有生物都属于同一生物圈。人类在其他动物中的地方Reznikova Zhanna Ilinichna。智力和语言:实验镜中的动物和人类莫斯科:Nauka,2000一个关于动物关系和一个人在其他生物中的定义的出色表现。叙述是基于对实验中获得的数据的分析,因此本书包含许多示例和描述动物行为的不同方面的情况,这使得它更容易阅读。最好的书籍之一,你可以了解动物的认知能力,他们的沟通技巧和社会化过程。2005年,雷兹尼科娃出版了“动物和人类的智力和语言”一书。“认知行为学基础”,这是这项工作的延伸和补充。3.遗传学和环境在人格形成中的作用Richard Levontin。人性:遗传和环境M .:进步,1993年优秀科普文献的一个例子。作者是美国着名的进化生物学家。该书是为“简单读者”发行的人类遗传多样性主题研究的变种。所以它写得很清楚,带有大量的庸俗例子,同时也是作者关于遗传与外部环境之间相互作用复杂性的主要观点。我们都像是无尽的祖先链的产物,也是我们自己努力的结果。200页的作者理解了人的相似性和个性的原因,指的是遗传机制和心理学方法。本书适合那些想要理解为什么人们彼此不同以及人类多样性的演变是如何从生物学和遗传学的角度演变而来的人。同时,读者不应该害怕公式和图表,4.人类思维如何发生洛伦兹康拉德。镜子的反面男:共和国,1998年作者是1973年获得诺贝尔生理学和医学奖的行为学创始人之一。为准备好的读者准备的书。在其中,行为学硕士对人类和动物的行为进行了深入的回顾。本书的主要特色是作者关于人类思维起源的假设,实际上“镜子的反面”是人类认知指定的隐喻。作者反思了人类与世界的互动过程以及他在世界上的自我意识,认知能力,先天性和后天性。例如,他认为基因编程的行为规律对于所有文化都是相同的,例如教孩子一门语言。这个过程不是以干净的石板开始,而是基于先天的结构。作为一个例子,作者在此引用了一个众所周知的聋哑人和失明女孩海伦凯勒的案例,这本书的内容更像是一种哲学而非生物学,但它阅读起来非常有趣和有趣。为准备好的读者准备的书。5.社会行为是自然选择的产物Wilson EO Sociobiology:The New Synthesis 1975哈佛大学出版社本书中的生物学家并没有什么令人震惊的,尽管它引发了关于将演化机制应用于社会行为的可能性的丑闻和科学争议,实际上这个争议是关于社会生物学的合法性。威尔逊的反对者指责他有社会达尔文主义,并且接近优生学的概念。这本书包含正确和不言而喻的思想:社会行为是自然选择的产物(见达尔文的理论)。也就是说,我们的友谊,利他主义,爱情 - 这一切都不是高尚精神的产物,不是“高”人类文明的结果,而是通常的生物适应。另一方面,对“外星人”(种族,民族,文化和其他群体)的敌意再次是自然的和生物学决定论的。