18:20 2023-03-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Explorarea unor noi modalități de a studia ritmul cardiac, respirația la populațiile de animale sălbatice
_ Explorând noi modalități de a studiază ritmul cardiac, respirația la populațiile de animale sălbatice
Imagistica de diagnostic, cum ar fi raze X, RMN și scanări CT sunt instrumente importante în monitorizarea sănătății oamenilor și animalelor. Dar pentru cercetătorii din domeniu, este dificil să administreze aceste teste comune pe populații sălbatice.
Acum, oamenii de știință de la Instituția Oceanografică Woods Hole (WHOI) lucrează cu colegii de la Grădina Zoologică și Grădina Botanică din Cincinnati și alte grădini zoologice și acvarii pentru a testa utilizarea imaginilor video și a analizei termice pentru a măsura frecvența cardiacă și a respirației la o varietate de animale într-un cadru stabil.
Scopul, spun cercetătorii, este de a folosi aceste date controlate pentru a promova dezvoltarea unor metode neinvazive de evaluare a sănătății animalelor în sălbăticie, în special speciile amenințate și pe cale de dispariție pentru care riscurile asociate cu tehnicile de diagnostic mai invazive ar putea fi prohibitiv de mari.
O nouă lucrare care detaliază activitatea lor a fost publicată astăzi în jurnalul BMC Biology.
Abilitatea de a măsura și monitoriza rata metabolică a unui animal, sau cheltuiala energetică, oferă o fereastră către șansele de reproducere și de supraviețuire ale unei specii. Cu toate acestea, este dificil din punct de vedere logistic și adesea invaziv să colectăm aceste măsurători de referință în populațiile sălbatice. Chiar și testele mai simple, cum ar fi obținerea frecvenței cardiace și a respirației, necesită adesea imobilizarea animalelor, ceea ce vine cu riscuri. Atașarea dispozitivelor de urmărire poate fi costisitoare și invazivă.
Caroline Rzucidlo, studentă absolventă în cadrul Programului comun MIT-WHOI în Oceanografie/Stiințele aplicate Oceanului și Inginerie, a condus studiul împreună cu colegi, inclusiv Michelle Shero, om de știință asociat la WHOI.
Echipa și-a propus să investigheze utilitatea termografiei în infraroșu (IRT) cuplată cu software-ul de mărire video Eulerian (EVM) în măsurarea ratelor vitale ale speciilor exotice de animale sălbatice, cu ochiul spre aplicarea în cele din urmă a tehnicii. pentru a studia populațiile de foci Weddell din Antarctica pentru a determina dacă animalele vor fi pregătite fiziologic pentru a supraviețui și a se reproduce într-un mediu în schimbare rapidă.
„Rata cardiacă și respirație sunt adesea folosite ca indicatori pentru determinarea ratei metabolice, ", a explicat Rzucidlo. „Camerele termice pot detecta modificări ale temperaturii pielii asociate cu fluxul sanguin și modificări ale temperaturii aerului asociate cu expirația. Astfel, stabilirea dacă camerele termice ar putea surprinde în mod neinvaziv aceste schimbări de temperatură la animale a fost primul pas.”
O cameră video termică poate măsura cu ușurință căldura și temperatura corpului, precum tehnologia folosită pentru a detecta febra oamenilor în aeroport, dar ar putea fi aplicată animalelor exotice? Să-și ducă munca direct pe teren nu a fost o opțiune, deoarece trebuiau mai întâi să valideze acuratețea și precizia metodei, iar acești primi pași erau mai potriviti pentru o setare controlată. „Nu aveam idee cât de eficient am putea măsura fluctuațiile de temperatură cu camera termică, inclusiv cât de aproape sau de departe de animal trebuie să fim și cât de mult ar afecta blana, grăsimea sau grosimea solzii”, a adăugat ea.< /p>
Grădina Zoologică și Grădina Botanică din Cincinnati au oferit un mediu ideal pentru a testa o serie de animale în diferite condiții pentru a-și ajusta metodele. Lucrând cu Erin Curry, fiziolog reproductiv și alți experți în îngrijirea animalelor, Rzucidlo a petrecut luni de zile încorporat în unitate pentru a colecta videoclipuri termice pe o varietate de animale terestre și marine. Unele dintre lucrări au avut loc la alte facilități, inclusiv la Louisville Zoo (Kentucky), la Columbus Zoo and Aquarium (Ohio) și la Salisbury Zoo (Maryland). Un total de 58 de animale individuale au participat la studiu, de la dragoni de Komodo la urși polari.
„Potând monitoriza animalele individuale sub îngrijirea umană, a creat un cadru controlat pentru a valida această tehnologie, care este imposibil de reprodus în sălbăticie”, a spus Rzucidlo.
„Grădina zoologică oferă o soluție unică. stabilirea de a dezvolta tehnologii care pot contribui la conservarea populațiilor de animale sălbatice. Animalele din grădinile zoologice fac controale veterinare regulate, iar unele persoane sunt chiar antrenate să participe voluntar la examene de sănătate, astfel încât să utilizeze un stetoscop pentru a obține frecvența cardiacă adevărată în timp ce colectează în același timp videoclipuri în infraroșu ale o varietate de specii a fost un obiectiv foarte realizabil”, a adăugat Curry.
Echipa a aflat curând că videoul termic în sine nu era suficient. „Captarea căldurii și temperaturii este un pas, dar aveam nevoie de software-ul de calculator EVM pentru a amplifica schimbările de temperatură asociate cu ritmul respirației și bătăile inimii”, a explicat Rzucidlo. „Folosirea celor două împreună a fost combinația câștigătoare și ne-a oferit o viziune fără precedent asupra sănătății animalelor.”
Deși camerele termice au fost folosite pentru a extrage ratele vitale la câteva specii (mai ales cele fără păr), aceasta este primul studiu care aplică această tehnologie la o gamă largă de animale exotice și identifică ce caracteristici fac dintr-o specie un bun candidat pentru obținerea de măsurători prin imagistica termică.
„Acest nou studiu preia datele imagistice termice într-un mod controlat. stabilirea și ne permite să construim repere pentru o suită de specii. După ce am dezvoltat și ajustat aceste metode în cadrul zoologic, putem apoi să luăm aceste tehnici de imagistică și să le aplicăm pentru a răspunde la întrebări ecologice mult mai ample în sălbăticie", a spus Shero de la WHOI. .
„Chiar am folosit această metodă în Antarctica pentru a studia dinamica energetică a populațiilor de foci Weddell. Putem folosi aceste metode nou dezvoltate pentru a începe să ne întrebăm cum se poate schimba cheltuiala energetică a unui animal dacă se schimbă condițiile de mediu, sau care sunt cerințele energetice pentru reproducere."
"În plus, este că utilizarea instrumentelor de imagine neinvazive și dobândite rapid ne va permite să facem măsurători mai bune, cu mai puține perturbări și pentru mult mai multe animale decât ar fi fost vreodată posibil folosind tehnici tradiționale. Acesta este ceea ce este cu adevărat necesar pentru a începe să puneți întrebări despre sănătatea populației.”
Comentarii:
Adauga Comentariu