साहस, आक्रामकता, और Shoaling Zebrafish व्यवहार सिंड्रोम के लिए Assays
Summary
This manuscript describes the setup, implementation, and analysis of boldness, aggression, and shoaling in zebrafish and testing for the presence of a behavioral syndrome. A standardized approach for behavioral quantification will allow for easier comparison across studies. Modifications to this protocol are possible as each assay can be run individually.
Abstract
एक व्यवहार सिंड्रोम मौजूद है जब विशिष्ट व्यवहार अलग अलग संदर्भों के तहत बातचीत। Zebrafish हाल ही के अध्ययन में परीक्षण विषयों से किया गया है और यह प्रोटोकॉल का मानकीकरण करने के लिए उचित विश्लेषण और व्याख्याएं सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। हमारे पिछले अध्ययनों में, हम एक 1.5 एल समलम्बाकार टैंक में व्यवहार (सतह के पास समय, संक्रमण में विलंबता, संक्रमण की संख्या, और डार्ट्स) की एक श्रृंखला की निगरानी के द्वारा साहस मापा जाता है। इसी तरह, हम एक आयताकार 19 एल टैंक में अवलोकन के काटने, पार्श्व प्रदर्शित करता है, डार्ट्स, और समय एक झुका दर्पण के पास से आक्रामकता मात्रा। तिहाई में एक 76 एल टैंक विभाजित करके, हम भी shoaling वरीयताओं की जांच की। shoaling परख एक उच्च अनुकूलन परख है और विशिष्ट परिकल्पना के लिए सिलवाया जा सकता है। हालांकि, इस परख के लिए प्रोटोकॉल भी मानकीकृत, अभी तक अनुकूलन के लिए काफी लचीला होना चाहिए। पिछले अध्ययनों में, अंत कक्षों थे या तो खाली है, निहित 5 या 10 zebrafish, या 5 मोती danios (डी albolineatus)। fol मेंपांडुलिपि lowing, हम एक विस्तृत प्रोटोकॉल और प्रतिनिधि डेटा है कि प्रोटोकॉल है, जो व्यवहार सिंड्रोम प्रयोगों की प्रतिकृति के लिए अनुमति देगा के सफल आवेदन के साथ प्रस्तुत करते हैं।
Introduction
वहाँ एक दिया आबादी से अलग-अलग जानवरों के भीतर अलग-अलग व्यवहार के बीच संघों की जांच साहित्य के एक बढ़ती शरीर है। इन संगठनों व्यवहार सिंड्रोम कहा जाता है, और माप आम तौर पर साहस, आक्रामकता, खोजपूर्ण व्यवहार, और सुशीलता 1-5 शामिल हैं। व्यवहार सिंड्रोम दोनों प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष कारणों के लिए मूल्यवान हैं। सीधे, व्यवहार सिंड्रोम के ज्ञान के विकासवादी सिद्धांत, जनसंख्या संरचना, और जनसंख्या गतिशीलता 3 की एक और पूरी दृश्य प्रदान कर सकते हैं। परोक्ष रूप से, व्यवहार संघों के बारे में ज्ञान क्षेत्रों है कि इस तरह के औषध विज्ञान 6, 7 विष विज्ञान, व्यवहार आनुवंशिकी 8,9, और Endocrinology 10 के रूप में व्यवहार यों सूचित कर सकते हैं। क्योंकि इन प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष लाभ की, व्यवहार सिंड्रोम का एक बढ़ा ज्ञान इस तरह के zebrafish के रूप में आमतौर पर इस्तेमाल किया मॉडल जीवों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। zebrafish का उपयोग कर रहे हैं अध्ययन ने पाया मैंव्यवहार सिंड्रोम 11-13 का विश्लेषण सहित विषयों की विविधता na। व्यवहार सिंड्रोम अनुसंधान के क्षेत्र में ज्ञान अग्रिम करने के लिए, और क्योंकि अन्य विषयों को भी परिकल्पना परीक्षण, के लिए व्यवहार माप का उपयोग व्यवहार के विश्वसनीय और संक्षिप्त विवरण वैध विश्लेषण और व्याख्याएं और मानकीकृत प्रोटोकॉल के लिए आवश्यक हैं प्रजाति के भीतर अंतर-अध्ययन तुलना की सुविधा होगी। हमारी प्रोटोकॉल प्रयोगशाला पाला zebrafish 14 की आबादी में एक साहस-आक्रामकता-shoaling व्यवहार सिंड्रोम को मापने के लिए विकसित किया गया था। हालांकि, प्रोटोकॉल के आधार (व्यक्तिगत मछली ट्रैकिंग, उचित randomization, और उचित विश्लेषण सुनिश्चित कर सकते हैं) आसानी से वैकल्पिक व्यवहार उपायों की एक किस्म के लिए संशोधित किया। इसके अतिरिक्त, साहस, आक्रामकता, या shoaling assays अलग परिकल्पना के परीक्षण के लिए व्यक्तिगत रूप से चलाया जा सकता है। इसलिए, कैसे एक व्यवहार सिंड्रोम अध्ययन और सफल व्यक्ति एल के लिए प्रोटोकॉल का संचालन करने का वर्णन करने के लिए है, जबकि यह हमारा लक्ष्य हैevel व्यवहार माप, इस प्रक्रिया के प्रत्येक पहलू अकेले खड़े हो सकते हैं।
व्यवहार सिंड्रोम पर साहित्य कई वर्गीकरण समूहों तक फैला है और मनुष्यों से 4 arthropods से, क्रम में एक व्यवहार सिंड्रोम मापने के लिए, कम से कम दो व्यवहार संदर्भों मात्रा निर्धारित किया जाना चाहिए। दुर्भाग्य से, वहाँ assays कि व्यवहार की कुल्हाड़ियों भर में व्यवहार माप यों इस्तेमाल कर रहे हैं में अक्सर छोटी निरंतरता है। उदाहरण के लिए, मछली में, साहस टी भूलभुलैया assays, खुले क्षेत्र assays, या एक उपन्यास या विदेशी प्रोत्साहन 15 की शुरूआत का उपयोग करके मापा जा सकता है। मछली में आक्रामकता के अध्ययन युग्म बातचीत, वीडियो प्रोत्साहन assays, या मिट्टी मॉडल assays 12,16,17 शामिल हो सकता है। इसी तरह, shoaling व्यवहार है, जो आम तौर पर shoalmate वरीयता की माप शामिल है के विश्लेषण, टैंक के विभिन्न प्रकारों में, अलग-अलग तरीकों के साथ प्रदर्शन किया जा सकता एसोसिएशन समय 21-23 निर्धारित करने के लिए। इस प्रोटोकॉल में Overa के एक विशिष्ट सबसेटडालूँगा व्यवहार परख प्रदर्शनों की सूची प्रस्तुत किया है। विशेष रूप से, इस प्रोटोकॉल एक तरीका है कि व्यक्तियों के भीतर तुलना की सुविधा निर्धारित करने के लिए कि क्या तुलना की आबादी के भीतर सभी व्यक्तियों भर में लगातार कर रहे हैं में साहस, आक्रामकता, और shoaling assays के माध्यम से व्यक्तियों को ट्रैक करने की एक पद्धति प्रस्तुत करता है। हम पिछले अध्ययनों 14,18 में zebrafish और दोषी चिचिल्ड (Amatitlania nigrofasciata) के साथ इस प्रोटोकॉल प्रदर्शन किया है, और यह किसी भी समान आकार मीठे पानी में मछली के साथ काम करेंगे।
साहस assays टैंक के ऊपरी और निचले भागों में बराबर आकार के क्षेत्रों का वर्णन एक क्षैतिज रेखा है कि एक 1.5 एल समलम्बाकार टैंक में आयोजित की जाती हैं। मात्रा निर्धारित व्यवहार टैंक के ऊपरी और निचले हिस्से, समय प्रत्येक भाग, डार्ट्स की संख्या में खर्च के बीच परीक्षण मछली द्वारा संक्रमण की संख्या, और विलंबता ऊपरी भाग में प्रवेश करने के लिए शामिल हैं। आक्रामकता परख एक 19L आयताकार टैंक भी शामिल है कि में किया जाता हैएक 3 इंच एक्स 5 इंच दर्पण टैंक 19 के निचले बाएँ कोने में स्थित के बारे में 22 डिग्री पर झुका। परीक्षण मछली और अपनी परछाई के बीच काटने की संख्या, पार्श्व प्रदर्शित करता है, डार्ट्स – मात्रा निर्धारित व्यवहार समय की कुल राशि लक्ष्य मछली दर्पण 20 के साथ बातचीत के द्वारा खर्च किए गए, विशिष्ट आक्रामक संकेतक के साथ शामिल हैं। इन विशिष्ट संकेतक के लिए, काटने एक खुले मुंह के साथ दर्पण की ओर त्वरित lunges के रूप में परिभाषित कर रहे हैं, पार्श्व प्रदर्शित करता है दर्पण की दिशा में पार्श्व, कवच, गुदा और पृष्ठीय पंख के जगमगाता हुआ के रूप में परिभाषित कर रहे हैं, और डार्ट्स किसी भी अनिश्चित हैं कि आंदोलनों हैं दर्पण की ओर निर्देशित नहीं। अन्त में, shoaling परख एक सप्ताह में तीन संभाग टैंक के केंद्र कक्ष में एक परीक्षण मछली के व्यवहार quantifies। टैंक की ओर कक्षों या तो खाली हैं, या मछली की एक "लक्ष्य रेती" होते हैं, और समय परीक्षण मछली प्रत्येक पक्ष चैम्बर के पास खर्च करता 21-23 मापा जाता है। एक समग्र स्कोर, ताकत के रूप में भेजाShoaling की GTH (एसओएस), प्रत्येक व्यक्ति के परीक्षण मछली, उत्तेजनाओं को विशेष के लिए गणना की है, का विश्लेषण करती है और नीचे की ओर 14 में इस्तेमाल किया जा सकता है। सभी व्यवहार एक भी दर्शक, या कई दर्शकों मुक्त व्यवहार मात्रा का ठहराव JWatcher 24 के रूप में जाना जाता सॉफ्टवेयर का उपयोग करके रन बनाए हैं।
एक व्यवहार सिंड्रोम की उपस्थिति का परीक्षण मुख्य रूप से एक सांख्यिकीय प्रयास है, और यह दिशा निर्देशों का पालन करने के लिए उचित रूप Budeav 2010 तक प्रस्तुत किया है 25। विशेष रूप से, यह केंद्रित है और normed डेटा पर एक प्रमुख घटक विश्लेषण (पीसीए) प्रदर्शन करने की सिफारिश की है, जिसमें आदानों एकाधिक व्यवहार माप (यानी, साहस और आक्रामकता) के साथ assays में एक व्यक्ति के व्यवहार की वैक्टर हैं। पीसीए, एक संबंध मैट्रिक्स पर प्रदर्शन, व्यवहार माप के dimensionality कम कर देता है, और इस तरह सबसे महत्वपूर्ण ज्ञान है कि बदलाव की एक बहुमत बताते निकालता है। निकाले घटकों तो बस व्याख्या की जा सकतीब्याज और प्रतिगमन स्कोर के अलग-अलग व्यवहार के लिए उच्च कारक लोडिंग पर एड व्याख्यात्मक घटकों के आधार पर प्रत्येक व्यक्ति के लिए निकाला जा सकता है। ये प्रतिगमन स्कोर तो मुसीबत का इशारा माप और अन्य विभिन्न गैर-व्यवहार की ऐसी मछली के आकार या सेक्स के रूप में माप की तुलना में हो सकता है।
इस कार्यप्रवाह zebrafish व्यवहार सिंड्रोम, जिसमें एक सेक्स विशिष्ट व्यवहार सिंड्रोम है कि साहस और shoaling 14 के बीच मौजूद है की खोज की थी के एक अध्ययन में लागू किया गया है। इस स्थिति में, बिंदास zebrafish पुरुषों अधिक एक बड़े, अधिक आक्रामक प्रजातियों (डी albolineatus) के साथ संबद्ध करने की संभावना है, लेकिन इस एसोसिएशन महिलाओं में खो जाती है। इस कार्यप्रवाह भी किशोर दोषी cichlid परिजन (Amatitlania nigrofasciata) 18, जिसमें एक व्यवहार सिंड्रोम पता नहीं था, संभावित प्रजातियों के व्यवहार प्लास्टिसिटी का संकेत के एक अध्ययन में लागू किया गया था। इसलिए, निम्नलिखित प्रोटोकॉल डब्ल्यू प्रस्तुत किया हैएक व्यक्तिगत स्तर व्यवहार सिंड्रोम का अध्ययन कर के ढांचे में तीन विशिष्ट assays (साहस, आक्रामकता, और shoaling) की प्रकृति का वर्णन करने का एक लक्ष्य ith।
Protocol
Representative Results
Discussion
प्रोटोकॉल अगर वहाँ साहस, आक्रामकता में लगातार संघों, और zebrafish में shoaling व्यवहार कर रहे हैं का निर्धारण करेगा। वहाँ इन कार्यों में से किसी के बीच एक दिया आबादी में लगातार संघों हैं, तो एक व्यवहार सिंड्रोम मौ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by a Howard Hughes Medical Institute Education Grant and an internal grant from the Saint Joseph’s University chapter of Sigma Xi. We would also like to thank the three anonymous reviewers who helped strengthen the protocol and interpretations.
Materials
| Zebrafish Rack System | Aquaneering Inc | Cat. # ZS550 | |
| Pet Valu Tropical Fish Food, 224.0g | Pet Valu | Cat. # 31700 | |
| Premium Grade Brine Shrimp Eggs, 16 oz | Brine Shrimp Direct | ||
| 1.5 L Trapezoidal Tank | Pentair Aquatic Ecosystems | Cat. # itsts-a | |
| 19L rectangular tank | That Fish Place | 211932 | |
| 76L rectangular tank | That Fish Place | 212180 | |
| Hitachi KP-D20A CCD Camera | Prescott's, Inc. | ||
| Nikon AF Nikkor 35-105mm f/305~4.5s MACRO lens | Nikon Corporation | ||
| ArtMinds Square Mirror, Value Pack 3"x3" | Michaels | Cat. # 10334162 | |
| Jwatcher | |||
| SPSS Statistics Base | IBM | ||
| R | The R Foundation |
Riferimenti
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