Do mirrors reflect reality in agonistic encounters? A test of mutual cooperation in displays

Animals frequently engage in mutual displays that may allow or at least help decisions about the outcome of agonistic encounters with mutual benefit to the opponents. In fish these often involve lateral displays, with previous studies finding evidence of population-level lateralization with a marked preference for showing the right side and using the right eye. Because both opponents tend to show this preference a head to tail configuration is formed and is used extensively during the display phase. Here we tested the significance of these lateral displays by comparing displays to a mirror with those to a real opponent behind a transparent barrier. The frequency of displays was lower to a mirror but the individual displays were of greater duration indicating a slower pace of the interaction with a mirror. This suggests that fish respond to initiatives of real opponents but as mirror images do not initiate moves the focal fish only moves when it is ready to change position. However, lateralization was still found with mirrors, indicating that the right-side bias is a feature of the individual and not of the interaction between opponents. We discuss implications for ideas about the evolution of mutual cooperation and information exchange in contests, as well as the utility of the use of mirrors in the study of aggression in fish.

Mirror self-recognition in a gorilla (gorilla gorilla gorilla)

Psychologists have studied self-recognition in human infants as an indication of self-knowledge (Amsterdam, 1972) and the development of abstract thought processes. Gallup (1970) modified the mark test used in human infant work to examine if nonhuman primates showed similar evidence of mirror self-recognition. Chimpanzees (Pan troglodytes) and orangutans (Pongo pygmnaeus) pass the mirror self-recognition test with limited mirror training or exposure. Other species of primates, such as gorillas and monkeys, have not passed the mirror test, despite extensive mirror exposure and training (Gallup, 1979). This project examined a gorilla (G. gorilla gorilla) named Otto in the traditional mark test. Using the modified mark-test, there were more incidents of touching the marked area while Otto was in front of the mirror than when he was not in front of the mirror. These results indicated that Otto was able to show some evidence of selfawareness.

New design of electrostatic mirror actuators for application in high-precision interferometry

We describe a new geometry for electrostatic actuators to be used in sensitive laser interferometers, suited for prototype and table top experiments related to gravitational wave detection with mirrors of 100 g or less. The arrangement consists of two plates at the sides of the mirror (test mass), and therefore does not reduce its clear aperture as a conventional electrostatic drive (ESD) would do. Using the sample case of the AEI-10 m prototype interferometer, we investigate the actuation range and the influence of the relative misalignment of the ESD plates with respect to the test mass. We find that in the case of the AEI-10 m prototype interferometer, this new kind of ESD could provide a range of 0.28 mu m when operated at a voltage of 1 kV. In addition, the geometry presented is shown to provide a reduction factor of about 100 in the magnitude of the actuator motion coupling to the test mass displacement. We show that therefore in the specific case of the AEI-10 m interferometer, it is possible to mount the ESD actuators directly on the optical table without spoiling the seismic isolation performance of the triple stage suspension of the main test masses.

Prospective Clinical Trial Comparing Outcome Measures Between Furlow and von Langenbeck Palatoplasties for UCLP

The goal of this prospective randomized clinical trial was to compare 2 cohorts of standardized cleft patients with regard to functional speech outcome and the presence or absence of palatal fistulae. The 2 cohorts are randomized to undergo either a conventional von Langenbeck repair with intravelar velarplasty or the double-opposing Z-plasty Furlow procedure. A prospective 2 x 2 x 2 factorial clinical trial was used in which each subject was randomly assigned to 1 of 8 different groups: 1 of 2 different lip repairs (Spina vs. Millard), 1 of 2 different palatal repair (von Langenbeck vs. Furlow), and 1 of 2 different ages at time of palatal surgery (9-12 months vs. 15-18 months). All surgeries were performed by the same 4 surgeons. A cul-de-sac test of hypernasality and a mirror test of nasal air emission were selected as primary outcome measures for velopharyngeal function. Both a surgeon and speech pathologist examined patients for the presence of palatal fistulae. In this study, the Furlow double-opposing Z-palatoplasty resulted in significantly better velopharyngeal function for speech than the von Langenbeck procedure as determined by the perceptual cul-de-sac test of hypernasality. Fistula occurrence was significantly higher for the Furlow procedure than for the von Langenbeck. Fistulas were more likely to occur in patients with wider clefts and when relaxing incisions were not used.

Aggressive behaviour traits predict physiological stress responses in Nile tilapia (Oreochromis niloticus)

This study tested whether aggressive behaviour can predict individual variation in stress responses of Nile tilapia Oreochromis niloticus. We used a mirror test to measure tendency to aggressive behaviour, and calculated the attack frequency and time until the first attack (latency) for each fish. One day later, we measured plasma cortisol and glucose, and two days later, we measured ventilatory frequency (VF) (pre-confinement responses). Immediately after the VF measure, we subjected the same fish to 30 min confinement, followed by measurements of cortisol, glucose, and VF (post-confinement responses). We found that post-confinement stress cortisol, glucose, and VF were higher than pre-confinement responses. Attack frequency was negatively correlated with VF and latency was positively correlated with baseline glucose and VF. Thus, we conclude that attack frequency and latency to a mirror reflection could be used to predict baseline levels of physiological stress indicators in Nile tilapia.

Social isolation and aggressiveness in the Amazonian juvenile fish Astronotus ocellatus

Testamos o efeito do isolamento social sobre a agressividade no peixe amazônico, Astronotus ocellatus. Dez peixes juvenis foram transferidos de um aquário de agrupamento (60 x 60 x 40 cm) contendo 15 indivíduos (sem discriminação de sexo) para um aquário de isolamento (50 x 40 x 40 cm). A agressividade foi testada por meio de ataques e exibições direcionadas à imagem do peixe no espelho. O comportamento foi filmado durante 10 min em 4 momentos: 30 min, 1 dia, 5 dias e 15 dias após o isolamento. Nós analisamos a motivação agressiva por meio da latência para início do comportamento agonístico e pela freqüência dos ataques totais e específicos direcionados ao espelho. A latência para o comportamento agonístico reduziu ao longo do isolamento e houve uma tendência de aumento da freqüência de mouth fighting (um ataque de alta intensidade de agressão), mostrando-nos um aumento na motivação agressiva. Os resultados estão de acordo com os encontrados para ciclídeos juvenís de Haplochromis burtoni, mas discordam com os encontrados para Pterophylum scalare (acará bandeira). Sugerimos que o aumento da agressividade em A. ocellatus pode ser mediado pelo efeito de exposição prévia, da residência prévia ou por processos envolvendo reconhecimento de co-específicos.

Caracterização de indivíduos hesitantes e ousados na tilápia-do-Nilo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito do stressor moderado sobre o desafio social e o crescimento na tilália-do-nilo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Studio longitudinale sulle capacità cognitive del cane: discriminazione di quantità ed apprendimento per imitazione in relazione all'attaccamento

Il presente studio ha indagato e valutato alcune abilità cognitive del cane: la capacità di discriminare quantità e le capacità di apprendimento mediante imitazione; quest’ultima è poi stata messa in relazione con l’attaccamento nei confronti del proprietario. Per l’esecuzione della prima indagine sono stati messi appunto due test: il primo si è basato esclusivamente sulla presentazione di uno stimolo visivo: diversi quantitativi di cibo, differenti tra loro del 50%, sono stati presentati al cane; la scelta effettuata dai soggetti testati è stata premiata con differenti tipi di rinforzo differenziale o non differenziale. Il secondo test è stato diviso in due parti: sono stati presentati al cane diversi quantitativi di cibo sempre differenti tra loro del 50% ma nella prima parte del test l’input sensoriale per il cane è stato esclusivamente uditivo mentre nella seconda parte è stato sia uditivo che visivo. Ove è stato possibile è stato applicato ai cani un cardiofrequenzimetro al fine di eseguire una valutazione delle variazioni della frequenza cardiaca nel corso del test. Lo scopo è stato quello di valutare se i soggetti testati erano in grado di discriminare la quantità maggiore. La seconda indagine ha analizzato le capacità di apprendimento di 36 soggetti che sono stati suddivisi in cani da lavoro e pet. I soggetti protagonisti dello studio hanno eseguito il Mirror Test per la valutazione dell’apprendimento per imitazione. I soggetti presi in considerazione, sono stati sottoposti a scansione termografica all’inizio ed al termine del test ed è stata rilevata la loro frequenza respiratoria nella fase iniziale e finale del test. In 11 soggetti che hanno eseguito il precedente test è stato possibile eseguire anche il Strange Situation Test per la valutazione dell’attaccamento al proprietario; i test in questione sono stati videoregistrati ed analizzati per mezzo di un software preposto (OBSERVER XT 10).

Self-recognition in primates: phylogeny and the salience of species-typical features.

Self-recognition has been explored in nonlinguistic organisms by recording whether individuals touch a dye-marked area on visually inaccessible parts of their face while looking in a mirror or inspect parts of their body while using the mirror's reflection. Only chimpanzees, gorillas, orangutans, and humans over the age of approximately 2 years consistently evidence self-directed mirror-guided behavior without experimenter training. To evaluate the inferred phylogenetic gap between hominoids and other animals, a modified dye-mark test was conducted with cotton-top tamarins (Saguinus oedipus), a New World monkey species. The white hair on the tamarins' head was color-dyed, thereby significantly altering a visually distinctive species-typical feature. Only individuals with dyed hair and prior mirror exposure touched their head while looking in the mirror. They looked longer in the mirror than controls, and some individuals used the mirror to observe visually inaccessible body parts. Prior failures to pass the mirror test may have been due to methodological problems, rather than to phylogenetic differences in the capacity for self-recognition. Specifically, an individual's sensitivity to experimentally modified parts of its body may depend crucially on the relative saliency of the modified part (e.g., face versus hair). Moreover, and in contrast to previous claims, we suggest that the mirror test may not be sufficient for assessing the concept of self or mental state attribution in nonlinguistic organisms.

Zebrafish como organismo-modelo para análises de efeitos comportamentais e toxicológicas da cetamina empregando cromatografia em fase gasosa e estatística multivariada

A cetamina é uma droga amplamente utilizada e o seu uso inadequado tem sido associado à graves consequências para a saúde humana. Embora as propriedades farmacológicas deste agente em doses terapêuticas sejam bem conhecidas, existem poucos estudos sobre os efeitos secundários induzidos por doses não-terapêuticas, incluindo os efeitos nos estados de ansiedade e agressividade. Neste contexto, os modelos animais são uma etapa importante na investigação e elucidação do mecanismo de ação a nível comportamental. O zebrafish (Danio rerio) é um novo organismo-modelo, interessante e promissor, uma vez que apresenta alta similaridade fisiológica, genética e neuroquímica com seres humanos, respostas comportamentais bem definidas e rápida absorção de compostos de interesse em meio aquoso além de apresentar uma série de vantagens em relação aos modelos mamíferos tais como manutenção de baixo custo, prática e executável em espaços reduzidos. Nesse sentido, faz-se necessário a execução de ensaios comportamentais em conjunto com análises estatísticas robustas e rápidas tais como ANOVA e Métodos Multivariados; e também o desenvolvimento de métodos analíticos sensíveis, precisos e rápidos para determinação de compostos de interesse em matrizes biológicas provenientes do animal. Os objetivos do presente trabalho foram a investigação dos efeitos da cetamina sobre a ansiedade e a agressividade em zebrafish adulto empregando Testes de Claro-Escuro e Testes do Espelho e métodos estatísticos univariados (ANOVA) e multivariados (PCA, HCA e SIMCA) assim como o desenvolvimento de método analítico para determinação da cetamina em matriz biológica proveniente do animal, empregando Extração Líquido-Líquido e Cromatografia em Fase Gasosa acoplada ao Detector de Nitrogênio-Fósforo (GC-NPD). Os resultados comportamentais indicaram que a cetamina produziu um efeito significativo dose-dependente em zebrafish adulto na latência à área clara, no número de cruzamentos entre as áreas e no tempo de exploração da área clara. Os resultados das análises SIMCA e PCA mostraram uma maior similaridade entre o grupo controle e os grupos de tratamento expostos às doses mais baixas (5 e 20 mg L-1) e entre os grupos expostos às doses de 40 e 60 mg L-1. Na análise por PCA, dois componentes principais responderam por 88,74% de toda a informação do sistema, sendo que 62,59% da informação cumulativa do sistema foi descrito pela primeira componente principal. As classificações HCA e SIMCA seguiram uma evolução lógica na distribuição das amostras por classes. As doses mais altas de cetamina induziram uma distribuição mais homogênea das amostras enquanto as doses mais baixas e o controle resultaram em distribuições mais dispersas. No Teste do Espelho, a cetamina não induziu efeitos significativos no comportamento dos animais. Estes resultados sugerem que a cetamina é modulador de comportamentos ansiosos, sem efeitos indutores de agressividade. Os resultados da validação do método cromatográfico indicaram uma extração com valores de recuperação entre 33,65% e 70,89%. A curva de calibração foi linear com valor de R2 superior a 0,99. O limite de detecção (LOD) foi de 1 ng e o limite de quantificação (LOQ) foi de 5 ng. A exatidão do método cromatográfico manteve-se entre - 24,83% e - 1,258%, a precisão intra-ensaio entre 2,67 e 14,5% e a precisão inter-ensaio entre 1,93 e 13,9%.

Reduced motor facilitation during action observation in schizophrenia : a mirror neuron deficit?

Impairments in social cognitive functioning are well documented in schizophrenia, however the neural basis of these deficits is unclear. A recent explanatory model of social cognition centers upon the activity of mirror neurons, which are cortical brain cells that become active during both the performance and observation of behavior. Here, we test for the first time whether mirror neuron functioning is reduced in schizophrenia. Fifteen individuals with schizophrenia or schizoaffective disorder and fifteen healthy controls completed a transcranial magnetic stimulation (TMS) experiment designed to assess mirror neuron activation. While patients demonstrated no abnormalities in cortical excitability, motor facilitation during action observation, putatively reflecting mirror neuron activity, was reduced in schizophrenia. Dysfunction within the mirror neuron system may contribute to the pathophysiology of schizophrenia.

Advanced superconducting electron cyclotron resonance ion source SECRAL: Design, construction, and the first test result

Superconducting electron cyclotron resonance (ECR) ion source with advanced design in Lanzhou (SECRAL) is a next generation ECR ion source and aims for developing a very compact superconducting ECR ion source with a structure and high performances for highly charged ion-beam production. The ion source was designed to be operated at 18 GHz at initial operation and finally will be extended to 28 GHz. The superconducting magnet confinement configuration of the ion source consists of three axial solenoid coils and six sextupole coils with a cold iron structure as field booster and clamping. At full excitation, this magnet assembly can produce peak mirror fields on the axis of 3.6 T at injection, 2.2 T at extraction, and a radial sextupole field of 2.0 T at plasma chamber wall. What is different from the traditional design, such as LBNL VENUS and LNS SERSE, is that the three axial solenoid coils are located inside of the sextupole bore in order to reduce the interaction forces between the sextupole coils and the solenoid coils. SECRAL may open the way for building a compact and high-performance 18-28 GHz superconducting ECR ion source. Very preliminary commissioning results are promising. Detailed design, construction issues and very preliminary test results of the ion source at 18 GHz are presented.

Commissioning test of LAPECR2 source on the 320kV HV platform

The high charge state all permanent Electron Cyclotron Resonance Ion Source (ECRIS) LAPECR2 (Lanzhou All Permanent magnet ECR ion source No.2) has been successfully put on the 320kV HV platform at IMP and also has been connected with the successive LEBT system. This source is the largest and heaviest all permanent magnet ECRIS in the world. The maximum mirror field is 1.28T (without iron plug) and the effective plasma chamber volume is as large as circle divide 67mm x 255mm. It was designed to be operated at 14.5GHz and aimed to produce medium charge state and high charge state gaseous and also metallic ion beams. The source has already successfully delivered some intense gaseous ion beams to successive experimental terminals. This paper will give a brief overview of the basic features of this permanent magnet ECRIS. Then commissioning results of this source on the platform, the design of the extraction system together with the successive LEBT system will be presented.