Name: behavioral approaches to studying innate stress in zebrafish
Uploaded: 2019-05-01T14:00:00
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这项工作得到了佛罗里达大西洋大学木星生命科学倡议向 ERD 和 ACK 提供的资金支持。这项工作还得到了国家卫生研究院 R21NS105071 (颁发给 ACK 和 ERD) 和 R15MH118625 (颁发给 ERD) 赠款的支持。

该协议已获得佛罗里达大西洋大学动物护理和使用机构委员会的批准。
1. 准备工作
<ol><li>指定一个用于进行行为研究的隔离室, 或关闭房间的一部分, 使其被隔离。 注: 房间应不受干扰, 交通流量较低, 以避免干扰鱼的正常行为。</li>
	<li>将下列材料和设备移入行为室: (一) 相机和镜头, (二) 可连接镜头的红外滤光片, (三) 相机支架, (四) 带有相机采集软件的计算机, (五) 可靠?...

斑马鱼在一个新的鱼缸中表现出强烈的应激反应 在这里, 我们描述了一种简单的行为方法来检查成年斑马鱼的应激反应, 并验证该方法作为一个简单的测量压力的药理学。
这种新型的储罐试验是一种广泛使用的试验, 用于检查斑马鱼和其他种类的 12、14、21、35、<s...

应激反应是潜在有害或厌恶性刺激所导致的行为和生理状态的改变。压力反应在整个动物王国是保守的, 对生物体的生存至关重要.几十年的研究极大地扩大了我们对压力状态背后的一些遗传和神经元机制的了解。今天, 大脑的区域, 如杏仁核和纹状体 2, 和遗传因素,如促肾上腺皮质激素释放激素(crh), 糖皮质激素(gr) 和矿物皮质激素受体(先生) 已经被广泛研究了3,4,5,6。尽管有这些重要发现, 但关于压力的遗传和神经元调节, 仍有许多未知数。因此, 许多与压力有关的疾病缺乏治疗方法。
遗传可修正的模型生物为研究行为的遗传和神经元控制提供了一个有用的工具。特别是鱼类模型的威力非常大: 它们是生成时间短的小生物, 在实验室环境中使用它们很容易, 它们的基因组很容易改变, 作为脊椎动物, 它们不仅具有遗传特性, 而且还具有神经解剖性同源与他们的哺乳动物同行7,8。测量压力的标准检测可以与携带基因突变的斑马鱼系搭配, 也可以与那些可以操纵精确神经元子集的斑马鱼系配对, 并且可以快速有效地评估单个基因或定义神经元的影响。
在行为上, 应激反应可以描述为活动过度活跃或长时间不活动 (类似于 "冷冻")9, 减少勘探 10, 快速呼吸, 减少食物摄入11, 和对储罐12 底部的首选。例如, 当放入一个不熟悉的鱼缸时, 成年斑马鱼和其他小鱼模型显示出对鱼缸下半部分的最初偏好, 然而, 随着时间的推移, 鱼开始以接近相等的频率12探索顶部和底部的一半。成人治疗已知的减少焦虑的药物会导致鱼类立即探索上半部分10,13.相反, 增加焦虑的药物会导致鱼类对鱼缸的下半部分表现出强烈的偏好,1 2、1 4、1 5.因此, 减少对储罐下半部分的勘探和偏好是简单可靠的应力指标。
与大多数脊椎动物一样, 鱼类的应激反应是由激活下丘脑-垂体-肾间轴 (hpi; 类似于哺乳动物的下丘脑-垂体-肾上腺轴) 14,16.下丘脑神经元表达激素促肾上腺皮质激素释放激素 (CRH) 信号的垂体, 这反过来又释放肾上腺皮质激素释放激素 (促肾上腺皮质激素)。促肾上腺皮质激素然后信号到肾间腺产生和分泌皮质醇, 它有许多下游目标 16, 其中之一是产生低温神经元 3,17的负反馈, 18,19。
在这里, 我们描述了一种评估先天压力行为度量的方法。对于这种行为, 我们详细介绍了使用新的坦克潜水试验12,14的协议。然后, 我们证明, 作为一个例子, 一个已知的抗焦虑药物, 布西酮, 减少压力的行为措施。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1043px;" width="1042">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:217px;">Camera</td>
			<td style="width:264px;"></td>
			<td style="width:181px;"></td>
			<td style="width:380px;">We use Point Grey Grasshopper3 USB camera with lens from Edmund Optics.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:217px;">Infrared filter</td>
			<td style="width:264px;">Edmund Optics</td>
			<td style="width:181px;"></td>
			<td style="width:380px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:217px;">Video Acquisition Program</td>
			<td style="width:264px;"></td>
			<td style="width:181px;"></td>
			<td style="width:380px;">Use programs such as Virtualdub or FlyCapture because the acquisition framerate can be set.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:217px;">Infrared LED lights</td>
			<td style="width:264px;"></td>
			<td style="width:181px;"></td>
			<td style="width:380px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:217px;">Assay tank</td>
			<td style="width:264px;">Aquaneering</td>
			<td style="width:181px;">Part number ZT180</td>
			<td style="width:380px;">Size: M3 1.8 liter</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:217px;">Stand and clamp, or standard tripod for camera</td>
			<td style="width:264px;"></td>
			<td style="width:181px;"></td>
			<td style="width:380px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:217px;">250mL beaker</td>
			<td style="width:264px;"></td>
			<td style="width:181px;"></td>
			<td style="width:380px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:217px;">Tracking software</td>
			<td style="width:264px;"></td>
			<td style="width:181px;"></td>
			<td style="width:380px;">We use Ethovision XT 13 from Noldus Information Technology</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:217px;">Buspirone chloride</td>
			<td style="width:264px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:181px;">B7148</td>
			<td style="width:380px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:217px;">Randomized trial generator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>We use the RANDBETWEEN function in Microsoft Excel</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

behavioral approaches to studying innate stress in zebrafish

适当地应对有压力的刺激是生物体生存所必需的。对广泛的与压力有关的疾病和精神障碍进行了广泛的研究, 但仍需进一步研究压力的遗传和神经元调节, 以开发更好的疗法。斑马鱼提供了一个强大的遗传模型来研究神经的基础的压力, 因为有大量的突变和转基因线的集合。此外, 药理可以很容易地应用于斑马鱼, 因为大多数药物可以直接添加到水中。我们在这里描述了使用 "新的坦克试验" 作为一种方法来研究斑马鱼的先天应激反应, 并演示如何使用该分析验证潜在的抗焦虑药物。该方法可以很容易地与携带基因突变的斑马鱼系, 或使用转基因方法操作精确神经电路的斑马鱼系结合在一起。该检测方法也可用于其他鱼类模型。总之, 所描述的协议应有助于其他实验室采用这种简单的检测方法。

研究斑马鱼的应激 为了观察野生斑马鱼在一段时间内的应激行为, 我们在新的储罐试验中测试了来自 AB 菌株24的成年鱼。AB 成年人受上述协议的影响。简单地说, 鱼在行为室的水箱里有1小时的适应期。一个人被放在烧杯里 1 0分钟, 然后轻轻地放在一个不熟悉的水箱 (新的水箱) 里, 里面装满了新鲜的系统水。记录了10分钟的昏迷活动, 并使用商业上...

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Behavioral Approaches to Studying Innate Stress in Zebrafish

这份手稿描述了一种测量成年斑马鱼压力行为的简单方法。该方法利用了斑马鱼在压力状态下更喜欢鱼缸的下半部分的固有倾向。我们还描述了将检测与药理学结合的方法。

斑马鱼内生应激研究的行为方法

Responding appropriately to stressful stimuli is essential for survival of an organism. Extensive research has been done on a wide spectrum of ...

新的坦克检测将结合强大的基因工具在斑马鱼提供了一种方法，解剖大脑如何调节压力和神经回路如何可能解除调节。斑马鱼和哺乳动物之间的遗传和神经元信号通路高度保守，这种技术可以帮助我们进一步理解压力反应背后的机制。该方法不是斑马鱼特有的，已经用于墨西哥盲洞鱼，因此有可能扩展到其他鱼类物种。试运行可能有助于确定动物与背景的正确照明和对比度，以实现成功的跟踪。检测很少使用，但可以是一个涉及的过程。可视化这些步骤将有助于其他研究人员成功执行该过程。实验室博士后杰奎琳·钦和本科生莉迪雅·阿尔伯特将演示这一程序。首先，将250毫升的烧杯和至少两个储罐装满鱼系统水。在测试的早晨，将每个实验条件的至少10条成年斑马鱼转移到单独的保持池中，然后再将所有鱼转移到行为室至少一小时。标记水箱，使动物的状况或基因型对实验者视而不见，并使用网轻轻地将单个成人放入预填充的烧杯中。让成年鱼在烧杯中适应10分钟，然后轻轻地将水从烧杯中倒入实验新水箱中的鱼和鱼。一旦鱼在鱼缸里，开始相机记录并离开设置，以防止鱼的额外痛苦。录音完成后，将个人从新型水箱中取出，将鱼放入新的储罐中。要评估特定药物的效果，在系统水250毫升烧杯中稀释药物的工作浓度。仅使用带系统水的烧杯作为控制。掩盖药物和控制烧杯的身份，以确保测试仪在分析后对治疗条件视而不见，并执行新的罐体测试，如证明获得基线行为应激反应。在基线记录结束时，使用网立即将鱼转移到测试烧杯之一 10 分钟，然后将鱼转移到仅含有新鲜系统水的洗净烧杯中。重要的是使用为每个治疗烧杯指定的单独蚊帐，以防止对控制鱼的意外给药，特别是在涉及几种药物治疗时。10分钟后，将鱼放入新的新型鱼缸中进行第二次新型鱼缸测试。在测试结束时，将成年斑马鱼转移到一个新的保持水箱中，用新鲜的系统水替换第二新水箱中的系统水，以防止实验药物交叉污染。在所有的试验结束时，将个体返回鱼类设施。在这里，在10分钟新颖的水箱测试的第一分钟和最后一分钟，一只斑马鱼的运动活动。当第一次引入鱼缸时，鱼通常大部分时间都花在新鱼缸的底部。然而，随着时间的推移，成年鱼表明在鱼缸顶部花费的时间逐渐增加。事实上，与新型坦克测试的最后一分钟相比，第一分钟在坦克顶部花费的总时间要短得多。相比之下，第一分钟和最后一分钟之间的总距离没有显著差异。在这个具有代表性的实验中，对成年斑马鱼运动路径的分析表明，单独接触车辆的成年人在治疗前和治疗后游泳活动之间几乎没有差别。相比之下，接触心解药物的成年人在水箱顶部花费了大量时间，而药物暴露前同一条鱼的运动路径则花费大量时间。这些差异并不是由于一般运动较少，因为任何组都测量了旅行距离的显著差异。由于行为节律受昼夜过程的影响，请确保在每个实验的同一时间在不同天执行实验复制。可以执行其他行为检测，如开场测试或其他压力生理测量，以进一步验证从新型坦克潜水试验中获得的结果。此方法可用于高吞吐量检测，用于解决与压力、恐惧和焦虑相关的问题。

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