우리는 어떻게 zebrafish의 인격에 영향을 미치는 물 전류 및 약한 자기장에 그들의 응답을 평가 하도록 행동 프로토콜을 설명 합니다. 동일한 인격과 물고기는 그들의 탐험 행동에 따라 구분 됩니다. 그런 다음, 수영 터널 낮은 흐름 속도 다른 자기 조건에 그들의 rheotactic 오리엔테이션 행동 관찰 됩니다.
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이 논문에서
요약
초록
그들의 환경에서 스스로 방향, 동물 다양 한 성격 등의 여러 내부 요소와 상호 작용 하는 외부 신호를 통합 합니다. 여기, 우리가 여러 외부 환경 단서, 특히 물과 자기장 방향 반응에 zebrafish 개성의 영향의 연구를 위한 행동 프로토콜을 설명 합니다. 이 프로토콜 여부 사전 이해 하는 것을 목표로 또는 반응 zebrafish 다른 rheotactic 임계값을 표시 (즉, 있는 물고기 상류 수영 시작 흐름 속도) 주변 자기장의 방향을 변경 하는 때. 식별 하려면 zebrafish 같은 성격으로, 물고기 탱크의 절반 연결 밝은 반에 좁은 개방 된 어둠 속에서 소개 된다. 만 사전 물고기 탐구 소설, 밝은 환경. 반응 물고기 탱크의 어두운 절반을 종료 하지 마십시오. 낮은 흐름 율을 가진 수영 터널 rheotactic 임계값을 결정 하는 데 사용 됩니다. 우리 지구의 자기장 강렬의 범위에서 터널에 자기장을 제어 두 설정 설명: 흐름 방향 (1 차원)와 자기장의 3 축 제어를 허용 하는 자기장을 제어 하는 하나. 물고기는 다른 자기장 아래 터널에서 흐름 속도의 stepwise 증가 경험 하는 동안 촬영. 방향 동작에 대 한 데이터는 비디오 추적 절차를 통해 수집 하 고 rheotactic 임계값 결정 수 있도록 로지스틱 모델에 적용. 우리 보고 대표 결과 zebrafish shoaling에서 수집된 합니다. 특히, 이러한 사전 물고기 자기장 변화에 응답 하지 않는 동안 자기장의 방향에 변화 하는 때만 반응, 신중한 물고기 rheotactic 임계값의 변화를 보여 보여 줍니다. 이 방법론은 자기 감도의 연구 및 많은 수생 종, 독방을 표시 또는 수영 전략 shoaling의 rheotactic 행동에 적용할 수 있습니다.
서론
현재 연구에서 우리는 물고기 물고기 물 전류 및 자기장 등 외부 방향 신호를 shoaling의 방향 응답에 개성의 역할을 조사 하는 범위를가지고 실험실 기반의 행동 프로토콜을 설명 합니다.
동물의 orienting 결정 다양 한 감각 정보를 무게에서 유래한 다. 결정 과정 탐색 하는 동물의 능력에 의해 좌우 된다 (예를 들어, 선택 하 고 방향 유지 용량), 그것의 내부 상태 (예: 먹이 또는 생식 요구), 이동 (예를 들어, 운동 역학), 그리고 몇 가지 추가 하는 기능 외부 요인 (예, 하루, conspecifics와의 상호 작용의 시간)1.
내부 상태 또는 방향 동작에서 동물 개성의 역할은 종종 제대로 이해 하거나2탐험 하지. 추가적인 사회 수생 종, 수시로 조정 수행 하 고 그룹 운동 동작3편광의 방향 연구에서 발생 한다.
물은 물고기의 오리엔테이션 과정에서 핵심 역할을 한다. 생선과 물이 전류는 unconditioned 응답 이라고 rheotaxis4, 될 수 있는 ....
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프로토콜
다음 프로토콜 기관 동물 관리 및 사용 대학의 나폴리 페데리코 II, 나폴리, 이탈리아 (2015)의 위원회에 의해 승인 되었습니다.
1. 동물 유지 보수
- 적어도 200 L 탱크를 사용 하 여 각 탱크에 남녀의 적어도 50 개인의 떼를.
참고: 탱크에 있는 물고기의 밀도 한 동물 2 L 당 또는 더 낮은 있다. 이러한 조건에서 zebrafish 정상 shoaling 행동을 표시 됩니다. - 다음과 같이 유지 관리 조건 설정: 27-28 ° C에서 온도 전도도에 < 500 Μs; pH 6.5-7.5; 3 에서 < 0.25 mg/L; 그리고 빛: 다크 photoperiod 10 h:14 h.
참고: 동일한 보유 조건은 혼합된 인구와 분리 된 사전 및 사후 인구에 사용 되어야 한다.
2. 성격 선택 제 브라에서
- 준비 하 고 유지 보수 탱크에 사용 같은 물과 조용한 방 (그림 3)에서 성격 선택 탱크를 배치.
- 위 또는 탱크의 측면에서 비디오 카메라를 배치 합니다. 지역에 있는 모니....
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결과
예제 데이터로 선물이 결과 사전 및 사후 shoaling zebrafish16 그림 2A (프로토콜의 섹션 3 참조)에 표시 된 설정을 사용 하 여 물 흐름 방향 따라 자기장을 제어. 이러한 결과 어떻게 설명된 프로토콜 응답 서로 다른 개성 가진 물고기에 자기장에 있는 차이 강조할 수를 보여 줍니다. 이러한 실험의 전반적인 개념 물 흐름에 상대적으로 자기장의 방향을 shoaling zebrafish14에 rheotactic 임계값에 영향을 찾는에 의존 합니다. 따라서, 자기장에 있는 변화는 rheotaxis를 변조, 자기장에 zebrafish의 응답28그들의 사전 또는 사후 성격 따라 다른 경우 평가 하이 프로토콜을 사용할 수 있습니다.
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토론
이 연구에서 설명 하는 프로토콜 수 과학자와 같은 2 개의 외부 신호 (물 현재 및 지자기 분야)와 동물의 하나의 내부 요소 간의 통합에서 발생 하는 수생 종의 복잡 한 방향 응답 척도를 성격입니다. 전반적인 개념 서로 다른 개성의 개인을 분리 하 고 별도로 제어 또는 동시에 외부 환경 신호 하는 동안 그들의 오리엔테이션 행동을 조사 하는 과학자를 허용 하는 실험적인 디자인을 만드는 것입니다.
Rheotactic 인덱스 (RI)의 수학적 정의 함께이 연구에서 설명 하는 프로토콜 수영 터널에서 zebrafish의 동작의 예비 관찰을 따라 설계 되었다. 터널에 배치,이 동물 행동 패턴, 모두 부재 또는 물 flow의 존재에 두 가지 유형의 표시: 수영 하 고 작전을 지향. 그들은 중심 시간의 대부분을 보내고 (일반적으로, 물고기 했다 비디오는 시간의 95% 이상 기록) 터널을 따라 수영 (즉, 각도 45 ° 보다 낮은로 긴 축을 따라 중심), 앞 뒤로, 선회 끝 벽과 자주 쉬 thig.......
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공개 사항
저자는 공개 없다.
감사의 글
연구는 물리학의 기본 연구 설립 및 나폴리 대학 페데리코 II의 생물학과 의해 지원 되었다. 저자는 통계 지원에 대 한 닥터 클 라우 디 아 Angelini (연구소의 적용 미적분학, Consiglio 나치오날레 델 Ricerche [CNR], 이탈리아) 감사합니다. 저자에 대 한 그들의 기술 수집 데이터, 그리고 설계 및 실험적인 체제의 실현에 그들의 숙련 된 지원에 대 한 부서별 기술자 F. Cassese, G. Passeggio, 및 R. 코 마르티나 Scanu와 실비아 Frassinet 감사 합니다. 우리가 감사로 라 이방인 도움 비디오 촬영 하는 동안 실험을 실시. 우리 다이애나 로즈 Udel Alessandro Cresci의 인터뷰 문을 촬영 마이애미 대학에서에서 감사 합니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 9500 G 미터 | FWBell | N/A | 가우스미터, DC-10 kHz; 프로브 해상도: 0.01 μ 티 |
| AD5755-1 | Analog Devices | EVAL-AD5755SDZ | 쿼드 채널, 16비트, 디지털-아날로그 컨버터 |
| ALR3003D | ELC | 3760244880031 | DC 이중 조절 전원 공급 장치 |
| BeagleBone Black | Beagleboard.org | N/A | 단일 보드 컴퓨터 |
| 코일 드라이버 | 상용 | N/A | 증폭기(TI의 OPA544) |
| Helmholtz 쌍 | 표준 | AWG-14 와이어 | |
| HMC588L | Honeywell | 900405 Rev E | 디지털 3 축 자력계 |
| MO99-2506 | FWBell | 129966 | 단일 축 자기 프로브 |
| 수영 장치 | M2M 엔지니어링 맞춤형 과학 장비 | N / A | 연동 펌프 및 SMC 유량 스위치 유량계로 구성된 수영 장치 디지털 피드백 |
| TECO 278 | TECO | N/A | 열 크라이오 스태트 |
참고문헌
- Nathan, R., et al. A movement ecology paradigm for unifying organismal movement research. Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (49), 19052-19059 (2008).
- Holyoak, M., Casagrandi, R., Nathan, R., Revilla, E., Spiegel, O.
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