一种用于研究动物在大障碍物中运动的地形跑步机
生物物理
2021-12-16 v1 系统与控制
系统与控制
定量方法
摘要
理解动物在具有大障碍物的复杂三维地形中运动的一大挑战，是创建用于受控、系统性实验室实验的工具。现有地形场地仅允许在较小时空尺度(约10倍体长、约10个步周期)上观察。在此，我们创建了一种地形跑步机，以实现在大时空尺度上对动物穿越大障碍物运动的高分辨率观察。动物在内球上穿过模块化障碍物，而一个刚性连接、同心的透明外球通过闭环反馈以相反速度旋转，使动物保持在顶部。在持续运动期间，一只盘状蟑螂穿过柱状障碍物达25分钟(约2500步)、67米(约1500倍体长)，并且在83%的时长内被限制在4厘米(0.9倍体长)半径内，即使在高达10倍体长/秒的速度下也是如此。该跑步机使得对多样运动行为的观察以及动物-障碍物相互作用的量化成为可能。
引用
@article{arxiv.2112.07854,
title = {A terrain treadmill to study animal locomotion through large obstacles},
author = {Ratan Othayoth and Blake Strebel and Yuanfeng Han and Evains Francois and Chen Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.07854},
year = {2021}
}