Name: assessing the influence of personality on sensitivity to magnetic fields in zebrafish
Uploaded: 2019-03-18T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessing the Influence of Personality on Sensitivity to Magnetic Fields in Zebrafish at JoVE.com

De studie werd ondersteund door de fundamentele oprichting van het onderzoek van de faculteit Technische Natuurkunde en de faculteit biologie van de Universiteit Federico II van Napels. De auteurs bedanken Dr. Claudia Angelini (Instituut voor toegepaste Calculus, Consiglio Nazionale delle Ricerche [CNR], Italië) voor de statistische ondersteuning. De auteurs bedanken Martina Scanu en Silvia Frassinet voor hun technische hulp bij het verzamelen van de gegevens, en de departementale technici F. Cassese, G. Passeggio en R. Rocco voor hun bekwame hulp in het ontwerp en de realisatie van de experimentele opstelling. We bedanken Laura Gentile voor het helpen uitvoeren van het experiment tijdens het video ontspruiten. Wij bedanken Diana Rose Udel van de Universiteit van Miami voor het schieten van de verklaringen van de interview van Alessandro Cresci.

Het volgende protocol is goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruik van het Comité van de Universiteit van Napels Federico II, Naples, Italië (2015).
1. dierlijke onderhoud
<ol><li>Tanks van ten minste 200 L gebruiken voor het hosten van een zandplaat van ten minste 50 personen van beide geslachten in elke tank. Opmerking: De dichtheid van de vissen in de bak moet één dier per 2 L of lager. Onder deze omstandigheden wordt de zebravis normaal gedrag van ...

<ol>
	<li>Nathan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+movement+ecology+paradigm+for+unifying+organismal+movement+research.">A movement ecology paradigm for unifying organismal movement research.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (49), 19052-19059 (2008).</li><li>Holyoak, M., Casagrandi, R., Nathan, R., Revilla, E., Spiegel, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trends+and+missing+parts+in+the+study+of+movement+ecology.">Trends and missing parts in the study of movement ecology.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (49), 19060-19065 (2008).</li><li>Miller, N., Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+Schooling+to+Shoaling:+Patterns+of+Collective+Motion+in+Zebrafish+(Danio+rerio).">From Schooling to Shoaling: Patterns of Collective Motion in Zebrafish (Danio rerio).</a> PLoS ONE. 7 (11), 8-13 (2012).</li><li>Chapman, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+orientation+strategies+for+movement+in+flows.">Animal orientation strategies for movement in flows.</a> Current Biology. 21 (20), R861-R870 (2011).</li><li>Montgomery, J. C., Baker, C. F., Carton, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+lateral+line+can+mediate+rheotaxis+in+fish.">The lateral line can mediate rheotaxis in fish.</a> Nature. 389 (6654), 960-963 (1997).</li><li>Baker, C. F., Montgomery, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+sensory+basis+of+rheotaxis+in+the+blind+Mexican+cave+fish,+Astyanax+fasciatus.">The sensory basis of rheotaxis in the blind Mexican cave fish, Astyanax fasciatus.</a> Journal of Comparative Physiology A: Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 184 (5), 519-527 (1999).</li><li>Putman, N. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Inherited+Magnetic+Map+Guides+Ocean+Navigation+in+Juvenile+Pacific+Salmon.">An Inherited Magnetic Map Guides Ocean Navigation in Juvenile Pacific Salmon.</a> Current Biology. 24 (4), 446-450 (2014).</li><li>Cresci, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glass+eels+(Anguilla+anguilla)+have+a+magnetic+compass+linked+to+the+tidal+cycle.">Glass eels (Anguilla anguilla) have a magnetic compass linked to the tidal cycle.</a> Science Advances. 3 (6), 1-9 (2017).</li><li>Newton, K. C., Kajiura, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic+field+discrimination,+learning,+and+memory+in+the+yellow+stingray+(Urobatis+jamaicensis).">Magnetic field discrimination, learning, and memory in the yellow stingray (Urobatis jamaicensis).</a> Animal Cognition. 20 (4), 603-614 (2017).</li><li>Langdon, S. A., Collins, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+the+maximal+swimming+performance+of+Australasian+glass+eels,+Anguilla+australis+and+Anguilla+reinhardtii,+using+a+hydraulic+flume+swimming+chamber.">Quantification of the maximal swimming performance of Australasian glass eels, Anguilla australis and Anguilla reinhardtii, using a hydraulic flume swimming chamber.</a> New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research. 34 (4), 629-636 (2000).</li><li>Faillettaz, R., Durand, E., Paris, C. B., Koubbi, P., Irisson, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Swimming+speeds+of+Mediterranean+settlement-stage+fish+larvae+nuance+Hjort&#8217;s+aberrant+drift+hypothesis.">Swimming speeds of Mediterranean settlement-stage fish larvae nuance Hjort&#8217;s aberrant drift hypothesis.</a> Limnology and Oceanography. 63 (2), 509-523 (2018).</li><li>Takebe, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+respond+to+the+geomagnetic+field+by+bimodal+and+group-dependent+orientation.">Zebrafish respond to the geomagnetic field by bimodal and group-dependent orientation.</a> Scientific Reports. 2, 727 (2012).</li><li>Osipova, E. A., Pavlova, V. V., Nepomnyashchikh, V. A., Krylov, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+magnetic+field+on+zebrafish+activity+and+orientation+in+a+plus+maze.">Influence of magnetic field on zebrafish activity and orientation in a plus maze.</a> Behavioural Processes. 122, 80-86 (2016).</li><li>Cresci, A., De Rosa, R., Putman, N. F., Agnisola, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Earth-strength+magnetic+field+affects+the+rheotactic+threshold+of+zebrafish+swimming+in+shoals.">Earth-strength magnetic field affects the rheotactic threshold of zebrafish swimming in shoals.</a> Comparative Biochemistry and Physiology - Part A: Molecular and Integrative Physiology. 204, 169-176 (2017).</li><li>Tesch, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+geomagnetism+and+salinity+on+the+directional+choice+of+eels.">Influence of geomagnetism and salinity on the directional choice of eels.</a> Helgol&#228;nder Wissenschaftliche Meeresuntersuchungen. 26 (3-4), 382-395 (1974).</li><li>Cresci, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+&#8220;personality&#8221;+influences+sensitivity+to+magnetic+fields.">Zebrafish &#8220;personality&#8221; influences sensitivity to magnetic fields.</a> Acta Ethologica. , 1-7 (2018).</li><li>Benus, R. F., Bohus, B., Koolhaas, J. M., Van Oortmerssen, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heritable+variation+for+aggression+as+a+reflection+of+individual+coping+strategies.">Heritable variation for aggression as a reflection of individual coping strategies.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. 47 (10), 1008-1019 (1991).</li><li>Dahlbom, S. J., Backstrom, T., Lundstedt-Enkel, K., Winberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aggression+and+monoamines:+Effects+of+sex+and+social+rank+in+zebrafish+(Danio+rerio).">Aggression and monoamines: Effects of sex and social rank in zebrafish (Danio rerio).</a> Behavioural Brain Research. 228 (2), 333-338 (2012).</li><li>Koolhaas, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coping+style+and+immunity+in+animals:+Making+sense+of+individual+variation.">Coping style and immunity in animals: Making sense of individual variation.</a> Brain, Behavior, and Immunity. 22 (5), 662-667 (2008).</li><li>Dahlbom, S. J., Lagman, D., Lundstedt-Enkel, K., Sundstr&#246;m, L. F., Winberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Boldness+predicts+social+status+in+zebrafish+(Danio+rerio).">Boldness predicts social status in zebrafish (Danio rerio).</a> PLoS ONE. 6 (8), 2-8 (2011).</li><li>Rey, S., Boltana, S., Vargas, R., Roher, N., Mackenzie, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combining+animal+personalities+with+transcriptomics+resolves+individual+variation+within+a+wild-type+zebrafish+population+and+identifies+underpinning+molecular+differences+in+brain+function.">Combining animal personalities with transcriptomics resolves individual variation within a wild-type zebrafish population and identifies underpinning molecular differences in brain function.</a> Molecular Ecology. 22 (24), 6100-6115 (2013).</li><li>Toms, C. N., Echevarria, D. J., Jouandot, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Methodological+Review+of+Personality-related+Studies+in+Fish:+Focus+on+the+Shy-Bold+Axis+of+Behavior.">A Methodological Review of Personality-related Studies in Fish: Focus on the Shy-Bold Axis of Behavior.</a> International Journal of Comparative Psychology. 23, 1-25 (2010).</li><li>Boujard, T., Leatherland, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+rhythms+and+feeding+time+in+fishes.">Circadian rhythms and feeding time in fishes.</a> Environmental Biology of Fishes. 35 (2), 109-131 (1992).</li><li>Plaut, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+fin+size+on+swimming+performance,+swimming+behaviour+and+routine+activity+of+zebrafish+Danio+rerio.">Effects of fin size on swimming performance, swimming behaviour and routine activity of zebrafish Danio rerio.</a> Journal of Experimental Biology. 203 (4), 813-820 (2000).</li><li>Tierney, P., Farmer, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Creative+Self-Efficacy+Development+and+Creative+Performance+Over+Time.">Creative Self-Efficacy Development and Creative Performance Over Time.</a> Journal of Applied Psychology. 96 (2), 277-293 (2011).</li><li>Plaut, I., Gordon, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=swimming+metabolism+of+wild-type+and+cloned+zebrafish+brachydanio+rerio.">swimming metabolism of wild-type and cloned zebrafish brachydanio rerio.</a> Journal of Experimental Biology. 194 (1), (1994).</li><li>Kalueff, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+a+comprehensive+catalog+of+zebrafish+behavior+1.0+and+beyond.">Towards a comprehensive catalog of zebrafish behavior 1.0 and beyond.</a> Zebrafish. 10 (1), 70-86 (2013).</li><li>Tudorache, C., Schaaf, M. J. M., Slabbekoorn, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Covariation+between+behaviour+and+physiology+indicators+of+coping+style+in+zebrafish+(Danio+rerio).">Covariation between behaviour and physiology indicators of coping style in zebrafish (Danio rerio).</a> Journal of Endocrinology. 219 (3), 251-258 (2013).</li><li>Uliano, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+acute+changes+in+salinity+and+temperature+on+routine+metabolism+and+nitrogen+excretion+in+gambusia+(Gambusia+affinis)+and+zebrafish+(Danio+rerio).">Effects of acute changes in salinity and temperature on routine metabolism and nitrogen excretion in gambusia (Gambusia affinis) and zebrafish (Danio rerio).</a> Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular &amp; Integrative Physiology. 157 (3), 283-290 (2010).</li><li>Palstra, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishing+zebrafish+as+a+novel+exercise+model:+Swimming+economy,+swimming-enhanced+growth+and+muscle+growth+marker+gene+expression.">Establishing zebrafish as a novel exercise model: Swimming economy, swimming-enhanced growth and muscle growth marker gene expression.</a> PLoS ONE. 5 (12), (2010).</li><li>Bak-Coleman, J., Court, A., Paley, D. A., Coombs, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+spatiotemporal+dynamics+of+rheotactic+behavior+depends+on+flow+speed+and+available+sensory+information.">The spatiotemporal dynamics of rheotactic behavior depends on flow speed and available sensory information.</a> The Journal of Experimental Biology. 216, 4011-4024 (2013).</li><li>Brett, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Respiratory+Metabolism+and+Swimming+Performance+of+Young+Sockeye+Salmon.">The Respiratory Metabolism and Swimming Performance of Young Sockeye Salmon.</a> Journal of the Fisheries Research Board of Canada. 21 (5), 1183-1226 (1964).</li><li>Quintella, B. R., Mateus, C. S., Costa, J. L., Domingos, I., Almeida, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+swimming+speed+of+yellow-+and+silver-phase+European+eel+(Anguilla+anguilla,+L.).">Critical swimming speed of yellow- and silver-phase European eel (Anguilla anguilla, L.).</a> Journal of Applied Ichthyology. 26 (3), 432-435 (2010).</li><li>Spence, R., Gerlach, G., Lawrence, C., Smith, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+behaviour+and+ecology+of+the+zebrafish,+Danio+rerio.">The behaviour and ecology of the zebrafish, Danio rerio.</a> Biological Reviews. 83 (1), 13-34 (2008).</li><li>Engeszer, R. E., Patterson, L. B., Rao, A. A., Parichy, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+in+the+Wild:+A+Review+of+Natural+History+and+New+Notes+from+the+Field.">Zebrafish in the Wild: A Review of Natural History and New Notes from the Field.</a> Zebrafish. 4 (1), (2007).</li><li>Gardiner, J. M., Atema, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sharks+need+the+lateral+line+to+locate+odor+sources:+rheotaxis+and+eddy+chemotaxis.">Sharks need the lateral line to locate odor sources: rheotaxis and eddy chemotaxis.</a> Journal of Experimental Biology. 210 (11), 1925-1934 (2007).</li><li>Thorpe, J. E., Ross, L. G., Struthers, G., Watts, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracking+Atlantic+salmon+smolts,+Salmo+salar+L.,+through+Loch+Voil,+Scotland.">Tracking Atlantic salmon smolts, Salmo salar L., through Loch Voil, Scotland.</a> Journal of Fish Biology. 19 (5), 519-537 (1981).</li><li>Bottesch, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+magnetic+compass+that+might+help+coral+reef+fish+larvae+return+to+their+natal+reef.">A magnetic compass that might help coral reef fish larvae return to their natal reef.</a> Current Biology. 26 (24), R1266-R1267 (2016).</li><li>Boles, L. C., Lohmann, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=True+navigation+and+magnetic+maps+in+spiny+lobsters.">True navigation and magnetic maps in spiny lobsters.</a> Nature. 421 (6918), 60-63 (2003).</li><li>Dingemanse, N. J., Kazem, A. J. N., R&#233;ale, D., Wright, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+reaction+norms:+animal+personality+meets+individual+plasticity.">Behavioural reaction norms: animal personality meets individual plasticity.</a> Trends in Ecology and Evolution. 25 (2), 81-89 (2010).</li></ol>

Het protocol beschreven in deze studie kunnen wetenschappers te kwantificeren van complexe oriëntatie reacties van aquatische soorten als gevolg van de integratie tussen twee externe signalen (water huidige en geomagnetisch veld) en een interne factor van het dier, zoals persoonlijkheid. Het totale concept is het creëren van een experimenteel ontwerp waarmee wetenschappers om te scheiden van de individuen van verschillende persoonlijkheid en onderzoeken hun geaardheid gedrag terwijl beheersen afzonderlijk of gelijktijd...

In de huidige studie beschrijven we een lab gebaseerde gedrags protocol heeft de reikwijdte van het onderzoek naar de rol van de persoonlijkheid van de vis op de reactie van de oriëntatie van het scholende vissen aan externe oriëntatie signalen, zoals water stromen en magnetische velden.
De oriënterende besluiten van dieren vloeien voort uit het gewicht van de verschillende sensorische informatie. De besluitvorming wordt beïnvloed door het vermogen van het dier te navigeren (bijvoorbeeld de capaciteit te selecteren en een richting te houden), haar interne status (bijvoorbeeld voeding of reproductieve behoeften), haar vermogen om te bewegen (bijvoorbeeld motoriek biomechanica), en een aantal extra externe factoren (bv. de tijd van dag, interactie met soortgenoten)1.
De rol van de interne staat of dierlijke persoonlijkheid in het oriëntatie-gedrag is vaak slecht begrepen of2nog niet onderzocht. Extra uitdagingen ontstaan in de studie van de oriëntatie van sociale aquatische soorten, die vaak uitvoeren van gecoördineerde en gepolariseerde groep verkeer gedrag3.
Water stromen spelen een sleutelrol in het oriëntatieproces voor vis. Vis oriënteren water stromen door middel van een unconditioned reactie genoemd rheotaxis4, die positief zijn kan (dat wil zeggen, stroomopwaarts georiënteerd) of negatief (d.w.z. stroomafwaarts georiënteerd) en wordt gebruikt voor verschillende activiteiten, variërend van foerageren op de minimalisering van energetische uitgaven5,6. Een groeiend lichaam van literatuur meldt bovendien dat veel vissoorten het geomagnetisch veld voor oriëntatie en navigatie7,8,9 gebruiken.
De studie van de prestaties van de rheotaxis en zwemmen in de vis is meestal uitgevoerd in stroom chambers (meetgoot), waar vis worden blootgesteld aan de stapsgewijze verhoging van de snelheid van de stroom van lage tot hoge snelheden, vaak tot uitputting (de zogenaamde kritische snelheid)10, 11. Aan de andere kant, onderzocht eerdere studies de rol van het magnetisch veld in de oriëntatie door middel van de observatie van het zwemmen-gedrag van de dieren in arenas met stilstaand water12,13. Hier beschrijven we een laboratorium-techniek waarmee onderzoekers te bestuderen het gedrag van vis tijdens het manipuleren van zowel de stroming van het water en het magnetische veld. Deze methode werd gebruikt voor de eerste keer op het scholende zebravissen (Danio rerio) in onze eerdere studie, wat leidt tot de conclusie dat de manipulatie van de omliggende magnetisch veld de rheotactic drempel (dat wil zeggen, de minimale water snelheid bepaalt welke scholende vissen stroomopwaarts orient)14. Deze methode is gebaseerd op het gebruik van een kamer van de meetgoot met trage stromen gecombineerd met een setup ontworpen om te controleren van het magnetisch veld in de meetgoot, binnen het bereik van de aarde magnetisch veld intensiteit.
Het zwemmen-tunnel gebruikt om het observeren van het gedrag van de zebravis is uiteengezet in Figuur 1. De tunnel (gemaakt van een acryl cilinder van nonreﬂecting met een diameter van 7 cm en 15 cm in lengte) is verbonden met een setup voor de controle van de stroom tarief14. Met deze opstelling varieert het bereik van de stroomsnelheid in de tunnel tussen 0 en 9 cm/s.
Om te manipuleren het magnetisch veld in de tunnel zwemmen, gebruiken we twee methodologische benaderingen: de eerste is eendimensionaal en de tweede is driedimensionaal. Voor elke toepassing, deze methoden manipuleren het geomagnetisch veld om te verkrijgen van specifieke magnetische omstandigheden in een bepaald volume van water — dus alle waarden van het magnetisch veld intensiteit gemeld in deze studie het geomagnetisch veld bevatten.
Wat betreft de eendimensionale aanpak15, het magnetisch veld langs de stroomrichting van de water (gedefinieerd als de x-as) wordt gemanipuleerd met behulp van een solenoïde gewikkeld rond de tunnel zwemmen. Dit is verbonden met een aggregaat, en het genereert uniforme statische magnetische velden (figuur 2A). Ook in het geval van de drie-dimensionale benadering, is het geomagnetisch veld in het volume met de tunnel zwemmen gewijzigd met spoelen van elektrische draden. De spoelen hebben echter om te controleren het magnetisch veld in drie dimensies, het ontwerp van drie orthogonale Helmholtz paren (figuur 2B). Elk paar van Helmholtz is samengesteld uit twee cirkelvormige spoelen georiënteerde langs de drie orthogonale ruimte richtingen (x, yen z) en voorzien van een drie-axiale magnetometer onder kringloopsysteem omstandigheden werken. De magnetometer werkt met veld intensiteiten vergelijkbaar met natuurlijke veld van de aarde, en het ligt vlakbij het geometrische centrum van de spoelen set (waar de tunnel zwemmen zich bevindt).
Wij voeren de technieken voor het testen van de hypothese dat de persoonlijkheidskenmerken van de vis componeren een ondiepte beïnvloeden de manier waarop die zij op magnetische velden16 reagerenhierboven beschreven. We toetsen de hypothese dat individuen met proactieve en reactieve persoonlijkheid17,18 anders reageren wanneer blootgesteld aan waterstromen en magnetische velden. Om dit te testen, sorteren we eerst met behulp van een vastgelegde methode toewijzen en groep individuen die proactief of reactief17,19,20,21zebrafish. Dan, beoordelen we het rheotactic gedrag van zebravis zwemmen in ondiepten samengesteld uit alleen reactief individuen of samengesteld uit alleen proactieve individuen in de magnetische meetgoot tank, die wij als voorbeeldgegevens presenteren.
De sorteermethode is gebaseerd op de verschillende neiging van de proactieve en reactieve individuen om te verkennen van nieuwe omgevingen21. Meer specifiek gebruiken wij een tank verdeeld in een lichte en een donkere kant17,19,20,21 (Figuur 3). Acclimatiseren aan de donkere kant. Wanneer toegang tot de zonnige kant open, proactieve individuen hebben de neiging om af te sluiten snel de donkere helft van de tank om te verkennen van de nieuwe omgeving, terwijl de reactieve vis niet de donkere tank laat.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:943px;" width="942">
	<tbody>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">9500 G meter</td>
			<td style="width:196px;">FWBell</td>
			<td style="width:141px;">N/A</td>
			<td style="width:389px;">Gaussmeter, DC-10 kHz; probe resolution:&#160; 0.01 &#956;T&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">AD5755-1</td>
			<td style="width:196px;">Analog Devices</td>
			<td style="width:141px;">EVAL-AD5755SDZ</td>
			<td style="width:389px;">Quad Channel, 16-bit, Digital to Analog Converter</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">ALR3003D</td>
			<td style="width:196px;">ELC</td>
			<td style="width:141px;">3760244880031</td>
			<td style="width:389px;">DC Double Regulated power supply</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">BeagleBone Black</td>
			<td style="width:196px;">Beagleboard.org</td>
			<td style="width:141px;">N/A</td>
			<td style="width:389px;">Single Board Computer</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">Coil driver</td>
			<td style="width:196px;">Home made</td>
			<td style="width:141px;">N/A</td>
			<td style="width:389px;">Amplifier based on commercial OP (OPA544 by TI)</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">Helmholtz pairs</td>
			<td style="width:196px;">Home made</td>
			<td style="width:141px;">N/A</td>
			<td style="width:389px;">Coils made with standard AWG-14 wire</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">HMC588L</td>
			<td style="width:196px;">Honeywell</td>
			<td style="width:141px;">900405 Rev E</td>
			<td style="width:389px;">Digital three-axis magnetometer</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">MO99-2506</td>
			<td style="width:196px;">FWBell</td>
			<td style="width:141px;">129966</td>
			<td style="width:389px;">Single axis magnetic probe</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">Swimming apparatus</td>
			<td style="width:196px;">M2M Engineering Custom Scientific Equipment</td>
			<td style="width:141px;">N/A</td>
			<td style="width:389px;">Swimming apparatus composed by peristaltic pump and SMC Flow switch flowmeter with digital feedback</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:47px;width:216px;">TECO 278</td>
			<td style="width:196px;">TECO</td>
			<td style="width:141px;">N/A</td>
			<td style="width:389px;">Thermo-cryostat&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing the influence of personality on sensitivity to magnetic fields in zebrafish

Als u wilt weergeven zich in hun omgeving, integreren dieren een breed scala aan externe signalen, die met verschillende interne factoren, zoals persoonlijkheid samenwerken. Hier beschrijven we een gedrags protocol ontworpen voor de studie van de invloed van de persoonlijkheid van de zebravis op hun geaardheid reactie op meerdere externe milieu signalen, specifiek water stromen en magnetische velden. Dit protocol heeft tot doel om te begrijpen of proactief of reactief zebrafish weer verschillende rheotactic drempels (dat wil zeggen, de flow snelheid waartegen de vis begint stroomopwaarts zwemt) wanneer het omringende magnetisch veld verandert de richting. Om te identificeren zebrafish met de dezelfde persoonlijkheid, worden vis ingevoerd in het donker de helft van een tank met een smalle opening naar een heldere helft verbonden. Alleen proactieve vis verkennen de roman, lichte omgeving. Reactieve vis sluit de donkere helft van de tank niet af. Een zwemmen tunnel met laag debiet wordt gebruikt voor het bepalen van de rheotactic drempel. We beschrijven twee opstellingen om te bepalen van het magnetisch veld in de tunnel, in het bereik van de aarde magnetisch veld intensiteit: één waarmee het magnetisch veld langs de stroomrichting (één dimensie) en één waarmee een drie-axiale controle van het magnetisch veld. Vis worden gefilmd terwijl het ervaren van een stapsgewijze verhoging van de snelheid van de stroming in de tunnel onder de verschillende magnetische velden. Gegevens over het gedrag richting zijn verzameld via de procedure van een video-tracking en toegepast op een logistiek model dat de bepaling van de rheotactic drempel. Wij rapporteren representatieve resultaten verzameld van scholende zebrafish. In het bijzonder aantonen deze dat alleen reactief, verstandig vis Toon variaties van de rheotactic drempel als het magnetisch veld in haar richting, varieert terwijl proactief vis niet op magnetische veld wordt gewijzigd reageren. Deze methode kan worden toegepast op de studie van magnetische gevoeligheid en rheotactic gedrag van veel aquatische soorten, zowel eenzame weergeven of scholende zwemmen strategieën.

Als voorbeeldgegevens presenteren we de resultaten van de controle van het magnetisch veld langs de stroomrichting van het water op proactieve en reactieve scholende zebrafish16 gebruik van de instelling die is weergegeven in figuur 2A (zie punt 3 van het protocol). Deze resultaten tonen hoe het beschreven protocol kan verschillen in de reacties op het magnetisch veld in vis met verschillende persoonlijkheden. Het totaalconcept van dez...

Watch this Scientific Journal Video about Assessing the Influence of Personality on Sensitivity to Magnetic Fields in Zebrafish at JoVE.com

Assessing the Influence of Personality on Sensitivity to Magnetic Fields in Zebrafish

We beschrijven een gedrags protocol ontworpen om te beoordelen hoe de zebravis persoonlijkheden beïnvloeden hun reactie op het water stromen en zwakke magnetische velden. Vissen met de zelfde persoonlijkheden worden gescheiden op basis van hun exploratief gedrag. Vervolgens wordt hun gedrag rheotactic oriëntatie in een tunnel zwemmen met een lage stroomsnelheid en onder verschillende magnetische voorwaarden waargenomen.

Beoordeling van de invloed van de persoonlijkheid op gevoeligheid voor magnetische velden in de zebravis

To orient themselves in their environment, animals integrate a wide array of external cues, which interact with several internal factors, such as ...

Dit protocol maakt verkenning mogelijk over hoe de interne toestand of persoonlijkheid van een zebravis de oriëntatierespons beïnvloedt op signalen uit de omgeving, zoals waterstromen of magnetische velden. Deze techniek wordt gebruikt om te observeren hoe zowel interne factoren als omgevingssignalen van invloed zijn op de oriëntatie van de zebravissen. Het kan echter ook worden toegepast op een breed scala aan experimentele ontwerpen.Deze methode kan inzicht geven in gedragsecologie van sensorbiologieonderzoek. En is soort flexibel, dus het is geschikt voor elk waterdier dat actief zwemt. Wij adviseren dat u bij het uitvoeren van de experimenten vertrouwd raakt met het gedrag van het dier dat u wilt gebruiken en hoe u dierenstress minimaliseren.Voor persoonlijkheidsselectie in zebravissen verzamelen individuele vissen met behulp van een 250 milliliter bekerglas in een net om ze te verplaatsen naar een transfer tank en de overdracht van de vis aan de donkere kant van de persoonlijkheid selectie tank. Na een uur acclimatiseren open de schuifdeur en laat de personen die u uit het gat verlaat de zonnige kant van de tank gedurende 10 minuten verkennen. Aan het einde van de exploratieperiode, voorzichtig verzamelen van de vis in twee gescheiden containers, het verzamelen van de proactieve vis van de zonnige kant en na extra vijf minuten de reactieve vis uit de donkere doos.Als u een magnetisch veld wilt instellen met een dimensionale magneetveldmanipulatie, houdt u de tunnel open en schakelt u de power unit en magnetometer in. Plaats een magnetische sonde aangesloten op een gas Tesla meter in de tunnel en controleer de spanning die nodig is om de gekozen magnetische veld waarde te verkrijgen langs de belangrijkste as van de tunnel. Koppel vervolgens de sonde los en sluit de stroomtunnel aan op het zwemapparaat.Om een magnetisch veld met driedimensionale magnetische veld manipulatie, zet de computer, digitaal naar analoge converter in coil drivers en stel het gekozen magnetisch veld op de x, y, z assen. Plaats vervolgens de tunnel in het midden van de Helmholtz paren set. Wanneer het magnetisch veld dat keuze is ingesteld, selecteert u een tot vijf vissen voor de reotactische test.Breng de vis in de tunnel, stel de stroomsnelheid in de tunnel op 4,5 liter per minuut en zet de pomp aan. Zorg ervoor dat u de uitlaatklep te sluiten voordat het gevoel van de tunnel met water en breng de vis en open het voor het instellen van de vloer rechts. Nadat de dieren daar een uur in de zwemtunnel zijn geacclimateerd, begin dan met het registreren van het gedrag van de vissen in de tunnel en begin met het verhogen van de stroomsnelheid volgens het gekozen experimentele protocol.De zelfde zwemmende tunnel met de verwijderde rol, kan in het centrum van de reeks helmholtzparen worden geplaatst. Aan het einde van het rheotaxi-experiment maak je foto's van individuele vissen in een amorfe metrische kamer en open je de foto's in beeld J.Let op het geslacht van het dier. Mannelijke zebravissen zijn slank en hebben de neiging om geelachtig, terwijl vrouwtjes zijn meer afgerond en hebben de neiging om blauw en wit kleurstoffen hebben.Klik vervolgens op analyseren en stel schaal in. Als u de schaal van de afbeelding in centimeters wilt instellen, trekt u met behulp van de cameraschaal als referentie en met het geselecteerde gesegmenteerde lijngereedschap een lijn van de snuitpunt naar de vertroetelde pentakel om de standaardlengte of de staartpunt voor de totale lengte te meten. Klik vervolgens op Analyseren en meten en registreren van de lineaire lengte van het dier in centimeters.Als u de zebravisactiviteit in de tunnel wilt volgen, opent u het juiste videoanalyse- en modelleringssoftwareprogramma. Klik op Bestand, Importeren en video en open een van de video's en klik op het coördinatensysteem om de lengte-eenheden in te stellen op centimeters en de tijdeenheden, op seconden. Klik op coördinatenassen en stel het referentiesysteem in om de positie van de vis na verloop van tijd met de x-as langs de tunnel te volgen, waarbij de oorsprong wordt geplaatst in de lage hoek van de muur bij de wateruitlaat.Klik op nieuw bijhouden in kalibratie om de schaal in te stellen en nieuw in punt tot massa bij te houden, om te beginnen met het bijhouden van één vis tegelijk. Geavanceerde de video handmatig op een halve seconde, vijf frame intervallen en markeer de tijd en positie van het dier op elke upstream downstream beurt en bij elke downstream stroomopwaartse beurt. Selecteer aan het einde van elke trackingsessie de X- en tijdwaarden uit de tabel.Klik met de rechtermuisknop op de gegevens en klik op het kopiëren van gegevens in volledige precisie. Sla vervolgens de tijdwaarden en x-waarden op van alle draaiende posities in een spreadsheetbestand. Het berekenen van de totale upstream- en downstreamtijd, evenals de waarden van de rheotactische index en percentages voor elke volledige stap.In dit representatieve experiment, na een uur acclimatisatie periode in de tunnel zoals aangetoond, een show op een moment werd video opgenomen tijdens het zwemmen in de tunnel in het water stroom werd versneld met een stapsgewijze toename van de stroomsnelheid voor zeven stappen. Tijdens deze proeven werd het magnetisch veld in één dimensie aangestuurd. Tijdens de bijgehouden tijd werden de termen van elke vis bij elke stroomsnelheid gemarkeerd en gebruikt als referentiepunten voor de berekening van de rheotactische index van elke vis op volle snelheid.Wanneer de rheotactische index hoger is dan 50% en aangeeft dat het dier een positieve rheotactische respons had die overeenkomt met een prevalentie van stroomopwaarts zwemmen, duidt een rheotactische index die niet significant verschilt van 50%, op een afwezigheid van een reotactische respons. Arc teken transformatie van de gemiddelde rheotactische index procent waarden van alle vijf vissen in dit experiment aangetoond een sigmoïdale toename van de rheotactische index waarde wanneer de watersnelheid toeneemt, waardoor kwantificering van de zebravis rheotaxis met behulp van een eenvoudige wiskundige methode. Uit deze krommen blijkt dat onder magnetische velden van verschillende richtingen de rheotactische responsieve van proactieve vissen niet wordt beïnvloed en de respons van de twee experimentele groepen wordt vertegenwoordigd door dezelfde curve.Aan de andere kant veranderen reactieve vissen de rheotactische oriëntatie afhankelijk van het magnetisch veld en wordt de respons vertegenwoordigd door aanzienlijk verschillende krommen. Vergeet niet dat dit een gedrags-experiment en de vis gedrag kan worden beïnvloed door stress. Het hanteren en overbrengen van vis kan lastig zijn.Dus, train jezelf voor de experimenten. Deze rheotactische magnetische techniek heeft ons in staat gesteld om de effecten van persoonlijkheid op de magnetale gevoeligheid bij zebravissen en de andere aquatische gewervelde dieren en ongewervelde dieren verder te onderzoeken.

Research

JoVE Journal

Behavior

A Procedure to Study the Effect of Prolonged Food Restriction on Heroin Seeking in Abstinent Rats

Een procedure om het effect van langdurig Eten Beperking Heroïne zoek naar in Abstinent Ratten Studie

In human drug addicts, exposure to drug-associated cues or environments that were previously associated with drug taking can trigger relapse during ...

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Het beoordelen van functionele prestaties in de<em&gt; Mdx</em&gt; Muis Model

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe and progressive muscle wasting disorder for which no cure is available. Nevertheless, several potential ...

Methods to Explore the Influence of Top-down Visual Processes on Motor Behavior

Methoden om Ontdek de invloed van Top-down Visual Processen op motorisch gedrag

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are ...

Assessing the Multiple Dimensions of Engagement to Characterize Learning: A Neurophysiological Perspective

Het beoordelen van de verschillende dimensies van Engagement te karakteriseren Learning: A Neurofysiologische Perspective

In a recent theoretical synthesis on the concept of engagement, Fredricks, Blumenfeld and Paris1 defined engagement by its multiple dimensions: ...

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation aan de eenzijdige halfrond van de hersenen van de rat

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, ...

Assessing the Effects of Music Listening on Psychobiological Stress in Daily Life

Het beoordelen van de effecten van muziek te luisteren op Psychobiologische Stress in het dagelijks leven

Music listening is associated with stress-reducing effects. However, most of the results on music listening and stress were gathered in experimental ...

Use of a Psychophysiological Script-driven Imagery Experiment to Study Trauma-related Dissociation in Borderline Personality Disorder

Gebruik van een Experiment van de psychofysiologische Script-gedreven beelden te bestuderen van traumagerelateerde dissociatie bij Borderline persoonlijkheidsstoornis

This protocol offers a detailed description of a psychophysiological experiment using script-driven trauma-related imagery and standardized clinical ...

Driving Under the Influence: How Music Listening Affects Driving Behaviors

Rijden onder invloed: muziek luisteren invloed rijden gedrag

Car driving is a daily activity for many individuals in modern societies. Drivers often listen to music while driving. The method presented here ...

Exploring Infant Sensitivity to Visual Language using Eye Tracking and the Preferential Looking Paradigm

Het verkennen van de gevoeligheid van de baby voor visuele taal met behulp van Eye tracking en de preferentiële uitziende paradigma

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world ...

Assessing the Coherence of Parents' Short Narratives Regarding their Child Using the Five-Minute Speech Sample Procedure

De samenhang van de korte verhalen van ouders over hun kind beoordelen aan de hand van de vijf minuten durende spraak voorbeeld procedure

Valid and efficient measures for assessing the quality of parent-child relationships are needed to facilitate research and evidence-based practice with ...