Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

طريقة مبتكرة من الدواء إلى عدة الزرد ( Published: November 12, 2014 doi: 10.3791/51851

Introduction

الزرد (دانيو rerio) هو نوع مكتملة العظام الصغيرة الناشئة في الهند الذي هو كائن نموذجا مفيدا للالسلوكي (1) والبحوث الطبية 2،3. كما تستخدم عادة في الزرد اختبار المواد الدوائية المختلفة من أجل تميز تأثيرها على السلوك. وقد تم استخدام الجرعات وجداول إدارة المخدرات المختلفة للتحقيق في سلوك الزرد بعد إدارة المركبات مثل المنشطات 4، 5 مزيلات القلق والإيثانول 6-8.

وقد حققت لدينا مختبر آثار اختلاف جداول إدارة الإيثانول على القلق الزرد وتنقل في التحقق جيدا الضوء / الظلام فحص 9، 20، كما يشار إلى الفحص scototaxic. وقد تم تطوير طريقة جديدة لإدارة الإيثانول لزيادة الكفاءة لالمتكررة، والإدارة اليومية على مدى فترة طويلة من الوقت (21 يوما) 6 10-12. في حين أن هذا الأسلوب هو مقبول على نطاق واسع، المعاوضة الزرد قد يزيد من تقلب في الوقت اللازم لإدخال وإزالة الأسماك من محلول الدواء. وبالتالي فإن التعرض المحدد لمجمع الفائدة قد تختلف على مدار تجربة تنطوي على جرعات متكررة. وهناك طريقة تقلل مصادر الخطأ الناجمة عن التقلبات في أوقات النقل وبالتالي مرغوب فيه. مع أسلوبنا ونحن قادرون على نقل كافة الأسماك في وقت واحد، مما أدى إلى متطابقة الوقت الجرعات في كل الأسماك. بعد التعرض الإيثانول (الموصوفة هنا)، الزرد يمكن اختبارها في أي العدد. dR من المقايسات السلوكية، بما فيها تلك التي تقيم القلق. الجرعات مجموعات من الأسماك باستخدام طريقة جديدة لديها الاستخدامات العملية تتجاوز قدرة على تكرار بدقة وتوحيد الجرعات بين المواضيع وعبر مجموعات من الأسماك. ظهور البرمجيات الجديدة التي تسمح لتتبع الأسماك متعددة في وقت واحد قد يرى الباحثون الاستفادة من الأساليب لضمان تكرارها والدقة في تجاربهم. وبالنظر إلى الانتشار الواسع لاستخدام الزرد باعتباره النموذج الحي لعلم الأعصاب السلوكي، وهذه الطريقة تزيد من الكفاءة والتطبيق العملي في الدراسات الدوائية المستقبلية.

في النموذج الحالي، كان يعمل جدول الجرعات المتكررة التي تعكس حوالي جداول الشرب الإنسان. تم تعيين الأسماك بشكل عشوائي إلى ثلاث مجموعات: السيطرة، يوميا المعتدلة، أو أسبوعي، بنهم. كان جدول الجرعات 21 يوما في المدة، واختياره لأنه تجاوز كثيرا مرات التعرض في الدراسات السابقة 7. تلقت الأسماك السيطرة الصفر جنة الموجودات والمطلوباتالحول، تلقت السمك يوميا معتدلة 0.2٪ كحول مرة واحدة في اليوم الواحد، وتلقى الأسماك أسبوعيا، حفلة 1.4٪ كحول مرة واحدة في الأسبوع. وقد استخدمت هذه المهمة الخفيفة / مظلمة لتقييم القلق 2 بعد أيام من الانسحاب. هذا اختبار بسيط نسبيا لإدارة والذي يستخدم ساحة مستطيلة فيها الجدران على جانب واحد هي بيضاء وعلى الجانب الآخر هي الداكنة 9. الزرد الكبار يفضلون بقوة الجانب المظلم من الساحة في ظل ظروف سيطرة 6،9،13. يتم تعريف تزايد القلق من الناحية العملية كما مزيدا من الوقت يقضيه في منطقة مظلمة، وانخفضت يمكن افتراض القلق عندما تنفق الأسماك أكثر نسبيا الوقت الذي يقضيه في المنطقة الخفيفة. مع برنامج حركة تتبع، والمتغيرات الإعلامية الأخرى ويمكن أيضا أن يكون كميا، بما في ذلك متوسط ​​السرعة، والجمود، التعرجات، ومنطقة التحولات 14.

طريقة الجرعات تطويرها في المختبر لدينا يمكن أن تنطبق على أي البحثية التي تدار المركبات القابلة للذوبان في الماء لzebrafi واحد أو أكثرش. ويجري حاليا اختبار العديد من وكلاء الدوائية الأخرى التي قد تستفيد من هذه المنهجية في الزرد. وتشمل مركبات اخضعت للاختبار عادة النيكوتين، الكلورديازيبوكسيد، بوسبيرون، وسكوبولامين، والتي حلت بطريقة مماثلة لالايثانول. عن طريق خلط كمية مناسبة من المواد الكيميائية في المياه. وبالتالي فإن النطاق العام من هذا الإجراء هو أوسع من ذلك بكثير، وليس مقصورا على الايثانول. وعلاوة على ذلك، وبعد الجرعات مع المخدرات لأيام متعددة، فإن المهمة الخفيفة / السوداء هي واحدة فقط من العديد من الاختبارات السلوكية التي يمكن استخدامها. بعد تناوله المخدرات أو أثناء الانسحاب، المقايسات الشعبية الأخرى التي يمكن استخدامها تشمل الغوص اختبار خزان 15 رواية واختبارات السلوك الاجتماعي مثل shoaling 16. فإن الإجراء التالي الخطوط العريضة وسيلة فعالة لنقل مرارا مجموعات من الأسماك أو الأسماك الفردية في الحلول التي تحتوي على مركب دوائي من الفائدة. بالإضافة إلى ذلك، فإن عملية الاختبار القلق مع ضوء اختبار / الظلامفي مجموعات من الأسماك الذين هم في الانسحاب بعد تعرضهم لجداول طويلة من إدارة الكحول سيتم وصفها.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

وتمت الموافقة على جميع الإجراءات والاختبارات السلوكية للأبحاث الحيوان أخلاقيات مجلس الجامعة MacEwan بموجب البروتوكول رقم 06-11-12، الذي هو في الامتثال مع المجلس الكندي للرعاية الحيوان المبادئ التوجيهية لرعاية واستخدام حيوانات التجارب.

1. إعداد خزانات الجرعات، حلول، وإدارة الجدول الزمني

  1. إعداد جدول زمني إدارة مثل تلك الحيوانات لا مداوي في نفس البيئة، وخلال نفس الوقت من اليوم لتجنب أي يفند من الوقت أو يتحامل للمؤثرات البصرية.
  2. الحصول على أكبر عدد ممكن متطابقة، 1.5 L، واضحة خزانات البولي بروبلين وضع البيض كما الضرورية لعدد من الأحجام المجموعة. استخدام مجموعات من 8 الأسماك في الخزان، والذي يسمح لل2 مجموعات من الأسماك لفحصها يوميا في وقت لاحق في الإجراء (راجع الخطوة 3). استخدام واحد خزان وخزان واحد لكل مجموعة جرعات (2X عدد مجموعات).
    1. وضع 400 ميكرون إدراج وضع البيض في جميع الدبابات القابضة. Fسوء خزانات المياه مع الموائل أو المياه بالتناضح العكسي في درجة الحرارة الصحيحة (لالزرد، 25-28 ° C) يسكنون التي تنسجم مع الأسماك في درجة الحرارة عادة في.
      ملاحظة: يمكن أن يكون هناك تفاعلات كيميائية غير مرغوب فيها بين بعض العقاقير والمكونات الكيميائية للمياه البيئة مخزنة. في هذه الحالة، استخدام المياه التناضح العكسي مخزنة مع أملاح حوض السمك الحد الأدنى أو لا لإدارة المخدرات، وكذلك لمجموعات المراقبة.
    2. تأكد من أن الدبابات في بيئة محايدة لتجنب الأسماك تكييف للمؤثرات البصرية الخارجية خلال الجرعات.
  3. تحضير محلول الدواء. تخلط كمية مناسبة من الدواء مع الماء الموائل في أحواض التبويض. تحضير محلول الإيثانول بنسبة 0.2٪ خلال الجمع بين 3 مل من الايثانول درجة عالية (95٪ من الإيثانول غير التشويه والتحريف) مع 1497 مل من الماء. تحضير محلول الإيثانول بنسبة 1.4٪ خلال الجمع بين 21 مل من الايثانول مع 1479 مل من الماء.

2. المعاوضة الأسماك وإتhanol إدارة الإجراءات

  1. صافي بعناية الأسماك من الدبابات بيئتها ونقل إلى خزان المناسب الذي يحتوي على إدراج وضع البيض. من الناحية المثالية، بيت السمك في إدراج وضع البيض للقضاء على المعاوضة تماما.
  2. مع كل الأسماك في خزانات كل منهما، ورفع بلطف وضع البيض تضاف من خزان ووضعه في خزان محلول الدواء المناسب (الشكل 1A).
    1. تسجيل الوقت الجرعات على النحو المطلوب. استخدام 30 دقيقة في محلول الإيثانول لهذا الإجراء هو موضح هنا.
    2. إذا أمكن ذلك، لدينا مساعدين مساعدة في نقل جميع المجموعات التجريبية إلى حل المخدرات في وقت واحد لضمان دقة الوقت الجرعات. بدلا من ذلك، ونقل مجموعة واحدة في وقت وتتبع مجموعات الفردية الجرعات مرات (الشكل 1A).
  3. في نهاية الفترة الجرعات المطلوبة، وإزالة الأسماك من حل الإيثانول عن طريق رفع بعناية إدراج وضع البيضمن محلول الدواء ووضع بلطف مرة أخرى إلى خزان.
  4. شبكة بلطف السمك في خزانات ووضعها مرة أخرى إلى موائلها حتى وقت الجرعة القادمة المقررة، أو مكان وضع البيض تضاف مرة أخرى إلى خزان للقضاء على المعاوضة.
  5. كما ذكر سابقا، إن أمكن في إطار معايير المعدات الإسكان الحيوان، بيت الحيوانات في الدبابة نفسها وإدراج وضع البيض الذي يتم استخدام خزان. هذا سيقضي على المعاوضة تماما أثناء إجراء الإدارة.

3. اختبار السلوكي

  1. الحصول على الضوء / الظلام الساحة 9.5 سم بنسبة 55 سم طويلة وعميقة 9.5 سم مع أرضية للماء الأبيض (الشكل 1B). يضعوا الأبيض والأسود للماء ورقة غير عاكسة على الجدران الداخلية للحلبة باستخدام فيلكرو، مع نصف الساحة مغطاة باللون الأبيض وغطت نصف باللون الأسود. ملء الساحة إلى عمق 5 سم بالماء الموائل في درجة حرارة 25-28 درجة مئوية. الصيانةعين درجة الحرارة هذه طوال الاختبار.
  2. Minimalize المحفزات البصرية الخارجية من خلال بناء سياج ثلاثة جوانب البيضاء للساحة أن يقع فيه. تأكد منطقة الاختبار قد نشر الإضاءة العلوية التي لا تسبب انعكاسات على سطح الماء، ولكن هو مشرق لتتبع حركة البرمجيات، أو آخر بما فيه الكفاية -hoc الكمي اليدوي من صور الفيديو.
  3. وضع الساحة في العلبة ووضع تسجيل وتحليل حركة المعلمات من تتبع سلوك البرامج. تعيين المدة محاكمة ل5-15 دقائق، اعتمادا على سؤال البحث.
    ملاحظة: هنا، كنا 5 دقائق.
  4. نقل مجموعة من الأسماك لفحصها إلى منطقة الأبحاث في خزان الموائل ووضعها خارج العلبة الساحة. يتأقلم السمك لمدة 10 دقيقة.
  5. صافي بلطف السمك من مجموعة ومكان المناسبة في مركز النور / الساحة المظلمة، ويجري التأكد من الافراج عن الأسماك عند وضعها بشكل مواز لمحور طويل من الساحة لآفومعرف يتحامل الأسماك إلى منطقة الضوء أو الظلام.
  6. تبدأ السلوك التسجيل فورا بعد إصدارها الحيوان. مشاهدة اي مشاكل البرامج مع تتبع الأسماك أو القفز أو تجميد الأسماك. وتناوب على الساحة 180 درجة بعد أن تم اختبارها نصف من المواضيع لمنع أي يفند بسبب التحيزات الناجمة عن الموجه نهاية الساحة نحو نهاية مفتوحة من العلبة.
  7. بعد المحاكمة قد انتهت، صافي بلطف وإزالة الأسماك من الساحة إلى خزان أو صهريج الموائل.

4. تحليل

  1. دراسة الوقت المستغرق في ضوء مقابل المناطق المظلمة. لكل مجموعة ولكل الأسماك والحصول على الوقت النسبي الذي يقضيه في مناطق الضوء والظلام وتحليلها باستخدام عينة واحدة ر -test (أو وقعت اختبار Wilcoxon رتبة لبيانات اللامعلمية، الفرق من (نصف الوقت محاكمة الإجمالي) 150 ثانية) لتحديد ما إذا كانت مجموعات يفضلون بشكل كبير مجال واحد على الآخر.
  2. مقارنة الأفضليات، حساب prefeمؤشر rence بطرح الوقت الذي يقضيه في المنطقة الخفيفة من الوقت الذي يقضيه في منطقة مظلمة ومقارنة الاختلافات بين المجموعات. تي الاختبارات يمكن استخدامها للمقارنة بين مجموعتين. مقارنة مجموعات متعددة مع تحليل التباين في اتجاه واحد باستخدام اختبار آخر HSD خاصة توكي حيث من الضروري (أو كروسكال-اليس اختبار مع المقارنة متعددة دان اللاحق لاختبار البيانات اللامعلمية).
  3. مقارنة سرعة، عدد من التحولات منطقة، التعرجات، والجمود عبر مجموعات. استخدام تحليل التباين في اتجاه واحد باستخدام اختبار آخر HSD خاصة توكي حيث من الضروري (أو كروسكال-اليس اختبار مع المقارنة متعددة دان اللاحق لاختبار البيانات اللامعلمية).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

للحفاظ على الدقة والتحكم في الدراسات الدوائية مع الزرد من المهم أن الوقت مدة من إدارة الإيثانول باستمرار وبدقة على النحو المبين أعلاه. لدينا إجراءات يمكن أن تزيد من سهولة وسرعة إجراء الجرعات. أسفرت الإدارة من الايثانول إما على-حفلة أسبوعية أو يومية، الجدول الزمني المعتدل في مستويات القلق المتغيرة، ويقاس مع الضوء / الظلام اختبار، مقارنة مع الضوابط. عند اختبارها بعد يومين من الجرعات الماضية، الزرد في المجموعة الضابطة (الذين لم يتلقوا أي الكحول، ولكن لا تزال انتقل إلى خزانات الجرعات) عرض نمط من السلوك المتوقع، مع الإنفاق الأسماك السيطرة أكثر بكثير من الوقت على الجانب المظلم من الساحة ( الشكل 2A) مماثلة لالزرد السذاجة في دراسات أخرى 6،9،13. أظهر الأسماك في المجموعة حفلة أسبوعية لا تفضيل لمناطق إما النور أو الظلام في مهمة عند اختباره بعد يومين من مشاركة الإدارة من الايثانول (الشكل 2B (الشكل 2C). وعلى النقيض من السيطرة على المجموعة. أشار مؤشر تفضيل فرق كبير بين السيطرة والجماعات المعتدلة يوميا (الشكل 2D). لم تكن هناك اختلافات كبيرة في سرعة السباحة، أو الجمود عبر مجموعات (الجدول 1)، وبالتالي، كان هذا التأثير لا يعود إلى العجز الحركي في الأسماك.

الشكل 1
الرقم 1: نقل الداخلي والضوء / الظلام الساحة هذه الصور توضح الإجراء نقل (A) أولا، وتقع الأسماك في خزان نقل (يسار). الجرعات خزان يحتوي على الايثانول والصورة (يمين). (قبل الميلاد) نقل الأسماك من خزان نقل إلى حل الإيثانول يتطلب researcher لرفع إدراج وضع البيض من الدبابة ونقل في خزان محلول الإيثانول. (D) الضوء / الظلام الساحة كما هو موضح قياس 9.5 سم 9.5 سم وعمق 55 سم طويلة. وتستخدم الأرضيات البيضاء، جنبا إلى جنب مع الجدران السوداء على نصف الساحة (يسار) وجدران بيضاء على النصف الآخر، وخلق النور ومنطقة مظلمة.

الرقم 2
الشكل 2: ممثل النتائج وtrackplots الداخلي الإيثانول الجرعات على ثلاث مجموعات من الزرد بعد 2 أيام الانسحاب. (أ) trackplot ممثل مسار الحركة السيطرة الزرد واحد طوال 5 دقائق الضوء / الظلام محاكمة. أدناه هو نفسه trackplot الزرد ممثلة على النحو heatmap، وهو تمثيل الملون من حركة الزرد طوال المحاكمة، على أساس الوقت الذي يقضيه السمك في الموقع الذي يمثله كل بكسل. (ب) represtrackplot entative من الزرد واحد من مجموعة الأسبوعي-حفلة طوال 5 دقائق ضوء مهمة / المظلمة. أقل من heatmap من نفس الزرد. (C) وtrackplot ممثل حركة الزرد واحدة يوميا معتدل طوال 5 دقائق الضوء / الظلام محاكمة. أقل من heatmap من نفس الزرد. (D) تم حساب مؤشر الأفضلية لجميع الفئات وذلك بطرح الوقت الذي يقضيه في المنطقة الخفيفة من الوقت الذي يقضيه في منطقة مظلمة. الأرقام السالبة تشير إلى تفضيل لمنطقة مظلمة. الأرقام الموجبة تشير تفضيل لمنطقة الخفيفة. وتشير النتائج إلى اختلاف كبير في التفضيل بين السيطرة والجماعات المعتدلة يوميا في 2 أيام الانسحاب * P <0.05 (في اتجاه واحد أنوفا). نلاحظ أيضا أن هناك تفضيل كبير لالظلام في السيطرة على المجموعة، P <0.05 (عينة واحدة ر -test، الفرق من 0)، وتفضيل كبير للضوء في المجموعة اليومية المعتدلة، ص عينة <0.05 (واحد <م> ر -test، الفرق من 0). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

سرعة جمود
(سم / ثانية) (ثانية)
2-أيام يسترن ديجيتال 2-أيام يسترن ديجيتال
سيطرة (ن = 13) 9.1 ± 0.6 1.9 ± 0.6
حفلة (ن = 14) 9.8 ± 0.5 0.8 ± 0.2
المزمنة (ن = 15) 10.3 ± 0.5 2.5 ± 1.0

الجدول 1: متوسط ​​السرعة والجمود خلال ضوء اختبار / الظلام. متوسط ​​سرعة السباحة (سم / ثانية)، والجمود (ثانية) من مجموعة ممثلة من الزرد 2 بعد أيام من انسحاب (يعني ± SEM). هنا، لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية في أي سرعة أو الجمود. تستخدم مع إذن من هولكومبي وآخرون، (2013).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وقد اعتمدت الدراسات السابقة التي تنطوي على إدارة المخدرات في الزرد ببساطة على المعاوضة الأسماك لنقلها من خزان منزلهم في حل المخدرات 12،16. المعاوضة ليست دائما متسقة وغالبا ما يستغرق وقتا أطول مما كان متوقعا نظرا للاستجابة الهروب من الزرد، والذي تقلب فردي كبير. طرق النقل التقليدية، في حين أن من المفيد، ويمكن تحسينها من خلال خفض كمية الوقت الإجمالي الأسماك تنفق خارج الماء، وكذلك خفض كمية التغير في وقت نقل بين الحيوانات. بالإضافة إلى تحسين العملية، ويعطي هذه الطريقة الباحثين القدرة على جرعة مجموعات كبيرة من الأسماك في وقت واحد في التوصل إلى حل لكمية دقيقة من الوقت. الأساليب السابقة تتطلب إما الجرعات سمكة واحدة، أو محاولة صافي كلها مجموعات من الأسماك في وقت واحد. السابق بطيء ويقلل الإنتاجية، في حين أن هذا الأخير هو مهمة صعبة ومربكة. وعلاوة على ذلك، وأنظمة تتبع الحركة التي جلتقييم سلوك الأسماك متعددة في وقت واحد يمكن أن تستفيد من دقة هذا الأسلوب. يمكن نقل الأسماك مباشرة من إدراج وضع البيض في الساحة shoaling، التي من شأنها ضمان بالقرب التعرض المتزامن إلى الساحة لجميع الأسماك.

باستخدام هذه الطريقة الجديدة أسفرت عن نتائج هامة عندما تنفذ على ثلاث مجموعات من الزرد على مدى فترة 21 يوم. تلقت الأسماك السيطرة لم تتلق أي الكحول والسمك يوميا المعتدلة على كمية صغيرة من الكحول مرة واحدة في اليوم، وتلقت الأسماك أسبوعيا، حفلة جرعة كبيرة من الكحول مرة واحدة في الاسبوع على مدى فترة 21 يوم. في مهمة الخفيفة / مظلمة، لم الإجراء الجرعات لن تغير من تفضيل طبيعي من الزرد لمنطقة مظلمة تحت ظروف السيطرة. ومع ذلك، وبعد 2 أيام من الايثانول الانسحاب، الزرد في المجموعة المعتدلة يوميا يفضل منطقة الخفيفة من الساحة، وهو انعكاس لتفضيل. التحليل الإحصائي يؤكد حدوث تغير كبير في تفضيل منطقة. فمن الممكن أن الجرعات proceduإعادة أسفرت الايثانول تسعى السلوك بسبب تفضيل مكان مشروطة (CPP)، مع السمك تسعى الإيثانول (حافز مشهي)، وتفضيل منطقة البيضاء بسبب التشابه النسبي إلى منطقة الجرعات مشرق. تكشف البحوث التي أجريت مؤخرا أن حزب الشعب الكمبودي يمكن أن تحدث في الزرد، وفي المناطق التي أعطيت جرعات الزرد مع الإيثانول 17،18. وأظهرت الأسبوعية حفلة الأسماك لا تفضيل 2 آخر أيام الإيثانول، وعلى الرغم من الأدلة حول الآليات العصبية تمثل هذه النتيجة غير موجودة، فمن الممكن أن الجرعات نادرة ولكن كبيرة من الكحول قد يؤدي إلى تلف الدماغ، وربما ترك الأسماك غير قادرة على التمييز بين المناطق.

ميزة أخرى أن يمنح هذا الإجراء الجرعات على الباحثين هو تعميم لها. كما وصفها، الإجراء يؤدي إلى نتائج واضحة ومفيدة في الزرد. ومع ذلك، فإن هذا الإجراء لا يقتصر فقط على الزرد. ترتبط القيود على إجراءات لحجم وحدود الجرعات الدبابات والحيوانات وتيستيجهاز نانوغرام، وكذلك القدرة على تحليل البيانات. مع استخدام برامج تتبع الحركة، وحققت العديد من الدراسات الحديثة متغيرات إضافية طوال المحاكمة. ويمكن أيضا تجنب التعود الأبيض والساحات عبرت، تنقل التعود، الكمون إلى منطقة البيضاء، والسباحة غير المنتظمة، انجذاب بالتماس (الوقت الذي يقضيه بالقرب من الجدران الساحة)، وتقييم المخاطر يكون كميا 14. فمن المتصور أن استخدام هذا الإجراء في الكائنات النموذج الأخرى، مثل ذهبية، التي كانت تستخدم سابقا للتحقيق في دور التسامح وانسحاب 19. الباحثين يأملون في تحقيق آثار كلاء الدوائية أو غيرها من السموم البيئية، واستخدام المقايسات السلوكية الأخرى، أو غيرها من الحيوانات البحرية أو المياه العذبة، ويمكن أيضا أن تستخدم هذه المنهجية الأساسية.

باستخدام هذا البروتوكول هي بسيطة وفعالة. ومع ذلك، إذا كانت النتائج ليست كما هو متوقع، والنظر في استكشاف نظام لتتبع حركة لضمان جمع البيانات المناسبة. Trackinز ينبغي أن يكون على نحو سلس ودقيق عبر المحاكمات. نظام التتبع يجب تسجيل حركة الجسم الوسط من الأسماك في كل الأوقات. أي القفز أو الحركة غير المنتظمة للتتبع دوت بسبب التحف البصرية، مثل انعكاسات الضوء على تموجات المياه، أو الإعدادات تتبع غير سليمة قد اربكت النتائج. قد تنشأ بعض التباينات في النتائج من الاختلافات الصغيرة في تصميم الساحة أو بيئات الجرعات. للتأكد من التكرار، يجب الساحة كما وصفها، خاصة فيما يتعلق باستخدام أرضية بيضاء لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة في تتبع الزرد. مع الأسماك الأخرى التي هي أخف في اللون، يجب أن يستخدم الكلمة الظلام للمساعدة في تتبع الحركة. وبالمثل، فإن الجرعات الأسماك في بيئة خالية من أي مؤثرات البصرية التي يمكن أن انحياز الأسماك هي في غاية الأهمية. أي لون متميز، ونمط أو هوى هذا هو إدراكه أن الأسماك يمكن أن تربك النتائج. ينصح، وعلى ضوء الخلفية الملونة محايدة مماثلة لتلك التي في نظام الإسكان. </ P>

في حين أنه من الممكن تعديل هذه الطريقة كما من الضروري بالنسبة للأنواع الأخرى من الأسماك، قد تختلف النتائج من حيث النور الفطري / الظلام تفضيل 20-21. ومن المهم أيضا أن نلاحظ حتى الإجراء الموضح هنا لا يزال يسبب بعض التوتر. على الرغم من المعاوضة ينخفض ​​بشكل كبير، فإن الإجراء لا يزال ينطوي على فترة قصيرة جدا من الزمن حيث يجب أن يكون السمك خارج الماء، وربما إحداث استجابة الإجهاد. وجد رامزي وزملاؤه أن 22 الزرد احرز زيارتها على الأقل ضعف مستويات الكورتيزول في الجسم مقارنة مع تلك التي لم احرز. منذ الكورتيزول هو هرمون الإجهاد مرتبط 11 وهذا قد يغير من الاستجابة السلوكية التي يقاس. بينما أسلوبنا يقلل المعاوضة، فإنه لا قضاء عليه. ومع ذلك، فإنه يعطي الباحثين فرصة للحد من انتشار هذه المعاوضة إذا كانوا يرغبون بواسطة الزرد السكن في إدراج وضع البيض. يجب أن الدراسات المستقبلية التحقيق ما إذا كان استخدام inser وضع البيضر لنقل الأسماك يمكن أن تقلل الاستجابة للتوتر نسبة إلى الشباك. بالإضافة إلى ذلك، من المهم بشكل حاسم للحفاظ مرات الجرعات المحددة ونقل مرات بين المجموعات. أنفقت تغييرات في الجرعات مرات أو اختلافات كبيرة في الوقت للخروج من المياه يمكن أن يغير النتائج. للحد من الآثار المحتملة الإيقاعية، فمن الأهمية بمكان أن جرعة الأسماك في أوقات مماثلة اليوم أيضا. في الأسماك التجربة الحالية كانت مداوي واختبارها 10:00 حتي 14:00. تكرار دقيقة وموثوق بها من هذا الإجراء يعتمد على تكرار البروتوكول بدقة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

المؤلفون تقر جوشوا غالوب للاستخدام معدات التصوير المستخدمة لله الشكل 1. وأيد هذا العمل من قبل العلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث منحة (NSERC) كندا ديسكفري (لTJH).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Three shelf benchtop housing system Aquatic Habitats N/A
1.5 L Spawning tank w/400 μm baffle Aquatic Habitats N/A
Pure Grain Ethanol Luxco, INC N/A
Ethovision XT Motion tracking software Noldus Information Technology
Pipette Eppendorf Canada
Light/Dark Arena Custom Construct as per procedure description. 9.5 cm wide, 9.5 cm deep, 55 cm long.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Spence, R., Gerlach, G., Lawrence, C., Smith, C. The behaviour and ecology of the zebrafish, Danio rerio. Biological Reviews. 83 (1), 13-34 (2008).
  2. Langheinrich, U. Zebrafish: A new model on the pharmaceutical catwalk. BioEssays. 25 (9), 904-912 (2003).
  3. Santoriello, C., Zon, L. I. Hooked! Modeling human disease in zebrafish. Journal of Clinical Investigation. 122 (7), 2337-2343 (2012).
  4. Miller, N., Greene, K., Dydinski, A., Gerlai, R. Effects of nicotine and alcohol on zebrafish ( Danio rerio) shoaling. Behavioural brain research. , (2012).
  5. Bencan, Z., Sledge, D., Levin, E. D. Buspirone, chlordiazepoxide and diazepam effects in a zebrafish model of anxiety. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 94 (1), 75-80 (2009).
  6. Holcombe, A., Howorko, A., Powell, R. A., Schalomon, M., Hamilton, T. J. Reversed Scototaxis during Withdrawal after Daily-Moderate, but Not Weekly-Binge Administration of Ethanol in Zebrafish. PLoS ONE. 8 (5), (2013).
  7. Mathur, P., Guo, S. Differences of acute versus chronic ethanol exposure on anxiety-like behavioral responses in zebrafish. Behavioural Brain Research. 219 (2), 234-239 (2011).
  8. Dlugos, C., Rabin, R. Ethanol effects on three strains of zebrafish: model system for genetic investigations. Pharmacology Biochemistry and Behavior. , (2003).
  9. Maximino, C., et al. Scototaxis as anxiety-like behavior in fish. Nature Protocols. 5 (2), 209-216 (2010).
  10. Gerlai, R., Lee, V., Blaser, R. Effects of acute and chronic ethanol exposure on the behavior of adult zebrafish (Danio rerio). Pharmacology Biochemistry and Behavior. 85 (4), 752-761 (2006).
  11. Egan, R. J., et al. Understanding behavioral and physiological phenotypes of stress and anxiety in zebrafish. Behavioural brain research. 205 (1), 38-44 (2009).
  12. Gebauer, D. L., et al. Effects of anxiolytics in zebrafish: Similarities and differences between benzodiazepines, buspirone and ethanol. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 99 (3), 480-486 (2011).
  13. Serra, M. C., Mattioli, R. Natural preference of zebrafish (Danio rerio) for a dark environment. Braz J Med Biol Res. 32 (12), 1551-1553 (1999).
  14. Maximino, C., et al. Behavioral and neurochemical changes in the zebrafish leopard strain. Genes Brain Behav. 12 (5), 576-582 (2013).
  15. Levin, E. D., Bencan, Z., Cerutti, D. T. Anxiolytic effects of nicotine in zebrafish. Physiology & Behavior. 90 (1), 54-58 (2007).
  16. Gerlai, R., Chatterjee, D., Pereira, T., Sawashima, T., Krishnannair, R. Acute and chronic alcohol dose: population differences in behavior and neurochemistry of zebrafish. Genes, Brain and Behavior. 8 (6), 586-599 (2009).
  17. Mathur, P., Berberoglu, M. A., Guo, S. Preference for ethanol in zebrafish following a single exposure. Behavioural Brain Research. 217 (1), 128-133 (2011).
  18. Renninger, S. L., et al. Investigating the genetics of visual processing, function and behaviour in zebrafish. Neurogenetics. 12, 97-116 (2011).
  19. Crawshaw, L. I., et al. Tolerance and withdrawal in goldfish exposed to ethanol. Physiology & Behaviour. 87 (3), 460-468 (2006).
  20. Hamilton, T. J., Holcombe, A. Tresguerres, M.CO2-induced ocean acidification increases anxiety in rockfish via alteration of GABAA receptor functioning. Proceedings of the Royal Society B. , (2014).
  21. Ramsay, J. M., Feist, G. W., Varga, Z. M., Westerfield, M., Kent, M. L., Schreck, C. B. Whole-body cortisol response of zebrafish to acute net handling stress. Aquaculture. 297 (1-4), 157-164 (2009).
  22. Hamilton, T. J., Paz-Yepes, J., Morrison, R. A., Palenik, B., Tresguerres, M. Exposure to bloom-like concentrations of two marine Synechococcus cyanobacteria (strains CC9311 and CC9902) differentially alters fish behaviour. Conservation Physiology. 2 (1), (2014).

Tags

علم الأعصاب، العدد 93، الزرد، والإيثانول، والسلوك، والقلق، الصيدلة، السمك، علم الأعصاب، وإدارة المخدرات، Scototaxis
طريقة مبتكرة من الدواء إلى عدة الزرد (<em&gt; دانيو rerio</em&gt;) والكمي لسحب
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Holcombe, A., Schalomon, M.,More

Holcombe, A., Schalomon, M., Hamilton, T. J. A Novel Method of Drug Administration to Multiple Zebrafish (Danio rerio) and the Quantification of Withdrawal. J. Vis. Exp. (93), e51851, doi:10.3791/51851 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter