Name: behavioral approaches to studying innate stress in zebrafish
Uploaded: 2019-05-01T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Behavioral Approaches to Studying Innate Stress in Zebrafish at JoVE.com

이 작품은에 드와 ACK에 플로리다 애틀랜틱 대학의 목성 생명 과학 이니셔티브에서 자금 지원. 이 저작물은 또한 R21NS105071에 게 부여 된 보조금으로 지원 되었으며, 국립 보건부에서 R15MH118625 (ERD)로 지급 되었습니다.

이 의정서는 제도적 동물 관리에 의해 승인 되었으며, 플로리다 대서양 대학에 커 먹 잇을 사용 합니다.
1. 준비
<ol><li>행동 연구를 수행 하기 위한 고립 된 방을 지정 하거나 고립 되어 있도록 룸의 섹션을 닫습니다. 참고: 객실은 방해 받지 않고 물고기의 정상적인 행동을 방해 하지 않도록 트래픽이 낮습니다.</li>
	<li>다음과 같은 재료와 장비를 행동 실에 옮깁니다: (i) 카?...

제 브라 피시는 새로운 탱크에서 강력한 스트레스 반응을 보입니다. 여기서, 우리는 성인 zebrafish에서 스트레스 응답을 검사 하기 위한 간단한 행동 접근법을 설명 하 고 약리학을 사용 하 여 스트레스의 간단한 측정으로 접근 방식을 검증 합니다.
새로운 탱크 시험은 제 브라 피시와 다른 종의 물고기12,14,<sup class="x...

스트레스 반응은 잠재적으로 유해한 또는 회피 자극으로 인해 변경 된 행동 및 생리 적 상태입니다. 스트레스 반응은 동물의 왕국 전체에 걸쳐 보존 되 고, 유기 체1의 생존에 중요 하다. 수십 년의 연구는 스트레스 상태를 기본으로 하는 유전 및 신경 메커니즘의 일부에 대 한 우리의 지식을 크게 확장 했습니다. 오늘, 복숭아 류 및 striatum와 같은 뇌의 영역2, 및 글 루 코 코르 티코 이드 (gr) 및 mineralocorticoid 수용 체 와 같은 유전적 요인 ( 씨)는 광범위 하 게 연구 되었다3,5,6. 이러한 중요 한 결과에도 불구 하 고, 많은 스트레스의 유전 및 신경 조절에 대 한 알려지지 않은 남아. 이와 같이, 많은 스트레스 관련 장애는 치료제의 부족으로 고통.
유전적으로 amendable 모형 유기 체는 행동의 유전 그리고 신경 세포 통제의 연구 결과에 있는 유용한 공구를 제공 합니다. 특히 물고기 모델은 매우 강력 합니다: 그들은 짧은 생성 시간을 가진 작은 유기 체 이며, 실험실 설정에서의 사용은 facile, 그들의 게놈은 쉽게 수정, 척추 동물로, 그들은 뿐만 아니라 유전을 공유, 뿐만 아니라 신경 해부학 포유류 대응7,8과 상 동성. 스트레스를 측정 하기 위한 표준 분석은 유전자 돌연변이를 하는 zebrafish 라인과 짝을 이룰 수 있고, 또는 정확한 뉴런 서브 세트의 조작이 가능 하며, 단일 유전자 또는 정의 된 뉴런의 효과를 신속 하 고 효율적으로 평가할 수 있습니다.
행동, 스트레스 반응은 하이퍼 활동의 기간 또는 비활동의 장기간 (' 동결 '과 유사)9, 감소 된 탐사10, 급속 한 호흡, 감소 된 음식 섭취 량 (11) 및 장소-탱크의 바닥에 대 한 선호도12. 예를 들어, 익숙하지 않은 탱크에 배치 할 때, 성인 제 브라 피시 및 기타 작은 물고기 모델은 탱크의 하단 절반에 대 한 초기 선호도를 보여 아직, 시간이 지남에 따라, 물고기는 거의 동등한 주파수12로 상단과 하단 반쪽을 탐험 하기 시작 합니다. 불안을 감소 시키는 것으로 알려진 약물을 가진 성인의 치료는 물고기를 바로 상단10,13을 탐구 하는 원인. 반대로, 불안을 증가 시키는 약은 수조12,14,15의 아래쪽 절반에 대 한 강한 선호도를 표시 하는 물고기를 야기 한다. 따라서, 탱크의 하단 절반에 대 한 탐사 및 선호도 감소는 스트레스의 간단 하 고 신뢰할 수 있는 지표입니다.
대부분의 척추 동물과 마찬가지로, 어류의 스트레스 반응은 시상 하 부 뇌 하 수 체 간 신장 축 (hpi)의 활성화에 의해 구동 됩니다 (포유류에서 시상 하 체-뇌 부 신 (HPA) 축과 유사 하다)14,16. 시상 하 부 뉴런 호르몬 corticotropin 호르몬을 발현 (CRH) 뇌 하 수 체에 신호, 차례 차례로 출시 호르몬을 방출 자극 (ACTH). Acth는 다 수의 하류 표적을가지고 있는 코 티 솔을 생산 하 고 분 비 하는 간 신장 동맥에 신호를 보냅니다16, 그 중 하나는 crh-시상 하 부 뉴런을 생산 하는 것의 부정적인 피드백 인3,17, 18,19.
여기에서, 우리는 타고 난 스트레스의 행동 측정을 평가 하는 방법을 설명 합니다. 행동을 위해, 우리는 새로운 탱크 다이빙 테스트12,14를 사용 하 여 프로토콜을 자세히 설명 합니다. 그런 다음 우리는 예를 들어, 알려진 완화 약물, 부 피 라 네가 스트레스의 행동 조치를 감소 시킨다는 것을 보여줍니다.

<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

스트레스 자극에 적절 하 게 대응 하는 것은 유 기체의 생존을 위해 필수적입니다. 광범위 한 연구는 스트레스 관련 질병 및 정신 질환의 넓은 스펙트럼에 이루어졌다, 그러나 스트레스의 유전 및 신경 조절에 대 한 추가 연구는 여전히 더 나은 치료법을 개발 하는 데 필요한. Zebrafish는 돌연변이 및 형질 전환 라인의 큰 컬렉션이 존재 하기 때문에 스트레스의 신경 기초가 되는 것을 조사 하기 위한 강력한 유전 모델을 제공 합니다. 또한, 약리학은 쉽게 제 브라 피쉬에 적용 할 수 있습니다, 대부분의 약물은 물에 직접 추가 할 수 있습니다. 우리는 여기에서 ' 소설 탱크 테스트 '를 사용 하 여 zebrafish에서 선천적인 스트레스 반응을 연구 하 고 분석 법을 사용 하 여 잠재적인 완화 약물을 검증할 수 있는 방법을 보여줍니다. 이 방법은 쉽게 zebrafish 라인과 결합 될 수 있다 유전자 돌연변이를 품고, 또는 정확한 신경 회로를 조작 하기 위한 트랜스 제 닉 접근이 사용 되는 그. 분석은 또한 다른 물고기 모형에서 사용 될 수 있습니다. 함께, 설명 된 프로토콜은 다른 실험실에이 간단한 분석의 채택을 촉진 한다.

제 브라 피시에서의 스트레스 검사 야생 형 제 브라 피시에서 시간이 지남에 따라 스트레스 거동을 검사 하기 위해, 우리는 새로운 탱크 테스트에서 AB 스트레인24 에서 성인 물고기를 테스트 했습니다. AB 성인은 상기와 같은 프로토콜을 실시 하였다. 간단히, 물고기는 행동 실에 있는 탱크에서 1-h 순응 기간을 받았다. 개인은 10 분 동안 비 커에 ?...

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Behavioral Approaches to Studying Innate Stress in Zebrafish

이 원고는 성인 제 브라 피시에서 행동 하는 스트레스를 측정 하는 간단한 방법을 설명 합니다. 이 접근법은 zebrafish가 스트레스가 많은 상태일 때 탱크의 아래쪽 절반을 선호 하는 타고 난 경향을 활용 합니다. 우리는 또한 약리학으로 분석을 결합 하는 방법을 설명 합니다.

제 브라 피시에서 선천적인 스트레스를 연구 하는 행동 접근법

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

새로운 탱크 분석은 Zebrafish의 강력한 유전 도구와 결합하여 뇌가 스트레스를 조절하는 방법과 신경 회로가 어떻게 변해되는지해부하는 방법을 제공합니다. 유전 및 신경 신호 경로는 Zebrafish와 포유류 사이에서 높게 보존되고 이 기술은 긴장 반응의 근본적인 기계장치의 우리의 이해를 더 도울 수 있습니다. 이 방법은 Zebrafish에 만정되지 않으며 멕시코 맹목적인 동굴 물고기와 함께 사용되어 다른 물고기 종으로 확장 될 수 있습니다.시험 실행은 성공적인 추적을 달성하기 위해 배경에 대한 동물의 적절한 조명과 대비를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 분석은 거의 사용되지 않지만 관련 프로세스가 될 수 있습니다. 단계를 시각화하면 다른 연구자들이 절차를 성공적으로 실행하는 데 도움이 됩니다.재클린 친, 실험실에서 포스트 의사, 리디아 알버트, 학부 학생, 이 절차를 시연 할 예정이다. 250 밀리리터 비커와 물고기 시스템 물로 적어도 두 개의 홀딩 탱크를 채우는 것으로 시작합니다. 테스트의 아침에, 적어도 10 성인 제브라피쉬는 적어도 한 시간 동안 적응을 위해 행동 방에 모든 물고기를 전송하기 전에 개별 보유 탱크에 각 실험 조건에 대한 적어도 10 성인 제브라피시를 전송합니다.동물의 상태 또는 유전자형이 실험자에게 눈이 멀게 되는 탱크에 라벨을 부착하고 그물을 사용하여 한 명의 성인을 미리 채워진 비커에 부드럽게 배치합니다. 비커에서 물과 물고기를 실험적인 새 탱크에 부드럽게 붓기 전에 성인 물고기가 비커에 10 분 동안 적응하도록 하십시오. 물고기가 탱크에 있는 즉시 카메라 녹화를 시작하고 설치에서 멀리 이동하여 물고기에 대한 추가 적인 고통을 방지합니다.녹음이 끝나면 새 탱크에서 개인을 제거하고 물고기를 새로운 홀딩 탱크에 넣습니다. 관심의 특정 약물의 효과 평가 하려면, 시스템 물250 밀리 리터 비커에서 작업 농도에 약물을 희석. 시스템 용수와 비커를 사용하여 제어로만 사용하십시오.약물 및 제어 비커의 정체성을 마스크하여 테스터가 사후 분석될 때까지 치료 조건에 눈이 멀게 되도록 하고, 기준선 행동 스트레스 반응을 얻기 위해 입증된 바와 같이 새로운 탱크 테스트를 수행한다. 기준선 녹화가 끝나면 그물을 사용하여 물고기를 10분 동안 테스트 비커 중 하나로 즉시 옮기고 물고기를 신선한 시스템 물만 들어 있는 세척 비커로 옮겨 넣습니다. 특히 여러 약물 치료가 관련된 경우 각 치료 비커에 지정된 별도의 그물을 사용하여 제어 물고기의 우발적 인 주입을 방지하는 것이 중요합니다.10 분 후, 두 번째 소설 탱크 테스트를위한 새로운 소설 탱크에 물고기를 배치합니다. 시험이 끝나면 성인 제브라피쉬를 새로운 홀딩 탱크로 옮기고 두 번째 참신탱크의 시스템 수를 다음 단계로 신선한 시스템 물로 대체하여 실험약물의 교차 오염을 방지한다. 모든 시험이 끝나면 개인을 어류 시설로 되돌려 보입니다.여기서 10분 짜리 참작 탱크 테스트의 첫 번째 및 마지막 순간에 단일 Zebrafish의 운동 활동이 표시됩니다. 처음 탱크에 도입 될 때, 물고기는 일반적으로 소설 탱크의 바닥에 대부분의 시간을 보낸다. 그러나 시간이 지남에 따라 성인 물고기는 탱크 의 상단에 소요되는 시간의 양이 점진적으로 증가하는 것을 보여줍니다.실제로, 첫 번째 분 동안 탱크의 상단에 소요된 총 시간은 새로운 탱크 테스트의 마지막 순간에 비해 상당히 짧습니다. 대조적으로, 첫 번째와 마지막 분 사이의 총 거리는 큰 차이를 보여줍니다. 이 대표적인 실험에서, 성인 Zebrafish 운동 경로의 분석은 혼자 차량에 노출된 성인의 단을 위한 처리 전후에 Zebrafish 수영 활동 사이 거의 다름을 드러냈습니다.대조적으로, 완화 약물에 노출된 성인은 약물 노출 전에 동일한 물고기의 운동 경로에 비해 탱크의 상단에 많은 시간을 보냈다. 이러한 차이는 이동 거리의 유의한 차이가 어떤 그룹에 대해 측정되지 않았기 때문에 일반적으로 운동을 적기 때문이 아니었습니다. 행동 리듬은 circadian 프로세스에 의해 영향을 받을 때, 각 실험에 대 한 하루의 동일한 시간 동안 다른 일에 수행 하는 실험 복제를 수행 해야 합니다.개방현장 시험 이나 스트레스의 다른 생리학적 측정과 같은 추가 행동 적 소사, 새로운 탱크 다이빙 테스트에서 얻은 결과를 더욱 검증하기 위해 수행 될 수있다. 이 방법은 스트레스, 두려움 및 불안과 관련된 질문을 해결하기위한 높은 처리량 분석법을 사용할 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Behavior

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연구

행동분석학

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