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

Die Studie wurde unterstützt durch die grundlegende Forschung Gründung des Fachbereichs Physik und die Biologie-Abteilung der Universität Federico II Neapel. Die Autoren danken Dr. Claudia Angelini (Institut für angewandte Kalkül, Consiglio Nazionale Delle Ricerche [CNR], Italien) für die statistische Unterstützung. Die Autoren danken Martina Scanu und Silvia Frassinet für ihre technische Unterstützung bei Erhebung der Daten und die Abteilungs-Techniker F. Cassese, G. Spazierweg und R. Rocco für ihre geschickte Unterstützung bei der Gestaltung und Realisierung des experimentellen Aufbaus. Wir danken für die Unterstützung der Durchführung des Experiments während der Videoaufnahme Laura Gentile. Wir bedanken uns bei Diana Rose Udel von der University of Miami für die Interview-Aussagen von Alessandro Cresci schießen.

Das folgende Protokoll wurde von der institutionellen Animal Care und Verwendung von der Universität von Neapel Federico II, Neapel, Italien (2015) genehmigt.
1. Tier Wartung
<ol><li>Verwenden Sie Panzer von mindestens 200 L zu einem Schwarm von mindestens 50 Personen beider Geschlechter in jedem Tank host. Hinweis: Die Dichte der Fische in den Tank muss ein Tier pro 2 L oder niedriger sein. Unter diesen Bedingungen zeigt Zebrafisch shoaling Normalverhalten.</li>
	<li>Di...

<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. 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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. 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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. 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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>

In dieser Studie beschriebene Protokoll ermöglicht es Wissenschaftlern, komplexe Orientierung Antworten von aquatischen Arten, die aus der Integration zwischen zwei externen Cues (Wasser aktuelle und geomagnetische Feld) und einem internen Faktor des Tieres, wie z. B. zu quantifizieren Persönlichkeit. Das Gesamtkonzept ist ein experimentelles Design erstellen, das können Wissenschaftler zu trennen Personen unterschiedlicher Persönlichkeit und deren Orientierungsverhalten während Steuerung separat oder gleichzeitig d...

In der vorliegenden Studie beschreiben wir ein Labor-basiertes Verhaltens Protokoll hat den Umfang der Untersuchung der Rolle von Fisch Persönlichkeit zur Reaktion Orientierung der shoaling Fische, externe Orientierung Hinweise, wie Wasserströme und Magnetfelder.
Die orientierenden Entscheidungen der Tiere ergeben sich aus mit einem Gewicht von verschiedenen sensorischen Informationen. Der Entscheidungsprozess ist beeinflusst durch die Möglichkeit des Tieres zu navigieren (z. B. die Fähigkeit, wählen und halten eine Richtung), seinen internen Status (z. B. Fütterung oder reproduktiven Bedürfnisse), seine Fähigkeit zu bewegen (z. B. Fortbewegung Biomechanik), und einige zusätzliche externe Faktoren (z. B. Uhrzeit, Interaktion mit Artgenossen)1.
Die Rolle des internen Zustand oder tierischen Persönlichkeit in das Orientierungsverhalten oft unverstanden oder2nicht erforscht. In der Studie von der Orientierung des sozialen aquatische Arten, die oft ausführen koordiniert und polarisiert Gruppe Bewegung Verhalten3ergeben sich zusätzliche Herausforderungen.
Wasserströmungen spielen eine Schlüsselrolle bei der Ausrichtung der Fische. Fisch Wasser Ströme durch eine Unconditioned Antwort genannt Rheotaxis4, deren Wert positiv sein können (d.h., stromaufwärts orientiert) oder negativ (d. h. flussabwärts orientiert) orientieren und wird verwendet für verschiedene Aktivitäten, angefangen bei Nahrungssuche auf die Minimierung der energetische Ausgaben5,6. Darüber hinaus berichtet eine wachsende Zahl von Literatur, dass viele Fischarten für Orientierung und Navigation7,8,9das geomagnetische Feld verwenden.
Die Untersuchung über die Rheotaxis und schwimmen die Fische erfolgt in der Regel in Fluss Kammern (Wildwasserbahn), wo Fische die schrittweise Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit von niedrigen bis hohen Geschwindigkeiten oft bis zu Erschöpfung (so genannte kritische Drehzahl)10ausgesetzt sind, 11. Auf der anderen Seite, untersuchten frühere Studien die Rolle des magnetischen Feldes in der Orientierung durch die Beobachtung des Verhaltens Schwimmen der Tiere in den Arenen mit stillem Wasser12,13. Hier beschreiben wir eine Labortechnik, die Forscher zur Untersuchung des Verhaltens von Fischen während der Manipulation die Wasserströmungen und das magnetische Feld können. Diese Methode wurde zum ersten Mal auf shoaling Zebrafisch (Danio Rerio) genutzt, in unserer vorherigen Studie, was zu dem Schluss, dem die Manipulation des umgebenden Magnetfeldes bestimmt, die rheotactic Schwelle (d. h. minimal Geschwindigkeit durch das Wasser an die shoaling Fische stromaufwärts Orient)14. Diese Methode basiert auf der Verwendung einer Wildwasserbahn Kammer mit langsamen Bewegungen kombiniert mit einer Einrichtung zur Kontrolle der des Magnetfeldes in der Klamm, im Bereich der Erde magnetische Feldstärke.
Der Swimming-Tunnel genutzt, um das Verhalten der Zebrafisch zu beobachten ist in Abbildung 1dargestellt. Der Tunnel (gemacht von einem Nonreﬂecting Acryl Zylinder mit einem Durchmesser von 7 cm und 15 cm lang) ist eine Einrichtung für die Kontrolle der Flow Rate14verbunden. Mit diesem Setup variiert das Spektrum der Durchflussmengen im Tunnel zwischen 0 und 9 cm/s.
Wenn das Magnetfeld im Schwimmen Tunnel bearbeiten möchten, verwenden wir zwei methodische Ansätze: die erste ist eindimensional und die zweite ist dreidimensional. Für jede Anwendung dieser Methoden zu manipulieren das geomagnetische Feld, um bestimmten magnetischen Bedingungen in einem definierten Volumen des Wassers zu erhalten – also alle Werte der magnetischen Feldstärke in dieser Studie berichtet das geomagnetische Feld enthalten.
Bezüglich der eindimensionalen Ansatz15, das magnetische Feld wird manipuliert, entlang der Fließrichtung Wasser (definiert als die x-Achse) über ein Magnetventil eingewickelt um den Swimming-Tunnel. Dies an ein Netzteil angeschlossen ist, und es erzeugt gleichmäßige statische Magnetfelder (Abbildung 2A). In ähnlicher Weise bei der dreidimensionalen Ansatz ist das geomagnetische Feld in das Volume mit dem Swimming-Tunnel mit Spulen von elektrischen Leitungen geändert. Allerdings haben die Spulen um das magnetische Feld in drei Dimensionen zu kontrollieren, das Design der drei orthogonalen Helmholtz-Paare (Abb. 2 b). Jedes Helmholtz-paar besteht aus zwei kreisförmigen Windungen entlang den drei orthogonalen Raumrichtungen (X, yund Z) und ausgestattet mit einem drei-axial Magnetometer unter geschlossenen Bedingungen arbeiten. Das Magnetometer arbeitet mit Feld Intensitäten vergleichbar mit natürlichen Feld der Erde, und es liegt in der Nähe der geometrischen Mitte des eingestellten Spulen (wo sich der Schwimmen Tunnel befindet).
Wir implementieren die Hypothese, dass die Persönlichkeitsmerkmale der Komposition ein Schwarm Fische beeinflussen die Art und Weise, die Sie auf Magnetfelder16 reagieren,die oben beschriebenen Techniken. Wir testen die Hypothese, dass Personen mit proaktiven und reaktiven Persönlichkeit17,18 unterschiedlich reagieren, wenn Wasser fließt und Magnetfeldern ausgesetzt. Um dies zu testen, sortieren wir zuerst Zebrafisch mit einer etablierten Methode zuweisen und Gruppe Einzelpersonen, die proaktive und reaktive17,19,20,21. Dann bewerten wir das rheotactic Verhalten der Zebrafisch schwimmen in Schwärmen bestehend aus nur reaktiv Einzelpersonen oder bestehend aus nur proaktive Individuen in den magnetischen Flume-Tank, die wir als Sample-Daten darstellen.
Die Sortiermethode basiert auf die verschiedenen Tendenz der proaktiven und reaktiven Individuen, neue Umgebungen21zu erkunden. Insbesondere nutzen wir einen Panzer in eine helle und eine dunkle Seite17,19,20,21 (Abbildung 3) unterteilt. Tiere sind auf die dunkle Seite gewöhnt. Beim Zugriff auf die helle Seite offen, proaktive ist tendenziell Menschen schnell beenden die dunkle Hälfte des Tanks, um die neue Umgebung zu erkunden, während die reaktive Fische nicht die dunklen Tank lassen.

<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

Um sich in ihrer Umwelt zu orientieren, Tiere eine Vielzahl von externen Cues, die Interaktion mit mehreren internen Faktoren wie Persönlichkeit zu integrieren. Hier beschreiben wir eine Verhaltens Protokoll für die Untersuchung des Einflusses der Zebrafisch Persönlichkeit auf ihre Ausrichtung als Reaktion auf mehrere externe ökologische Hinweise, insbesondere Wasserströme und Magnetfelder. Dieses Protokoll soll zu verstehen, ob aktiv oder reaktiv Zebrafisch anzeigen verschiedene rheotactic Schwellenwerte (d. h. die Fließgeschwindigkeit, bei dem die Fische beginnen stromaufwärts) als das umgebende Magnetfeld ändert seine Richtung. Um Zebrafisch mit der gleichen Persönlichkeit zu identifizieren, sind Fische im Dunkeln eingesetzt die Hälfte eines Panzers mit einer schmalen Öffnung zu einem hellen Hälfte verbunden. Nur aktive Fische erkunden, Roman, helle Umgebung. Reaktive Fisch beenden nicht die dunkle Hälfte des Tanks. Ein Schwimmen-Tunnel mit geringen Durchflussmengen dient zur Bestimmung der rheotactic Schwellenwerts. Wir beschreiben zwei Setups um das magnetische Feld im Tunnel, im Bereich der Erde magnetische Feldstärke zu steuern: eine, die steuert das Magnetfeld entlang der Fließrichtung (eindimensional) und eine drei-axial Kontrolle des magnetischen Feldes ermöglicht. Fische werden gefilmt, und erleben Sie eine schrittweise Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit im Tunnel unter verschiedenen Magnetfelder. Daten über das Orientierungsverhalten sind durch eine Video-Tracking-Verfahren gesammelt und für ein logistisches Modell erlauben die Bestimmung der rheotactic Schwelle. Wir berichten über repräsentative Ergebnisse aus shoaling Zebrafisch gesammelt. Insbesondere zeigen diese, dass nur reaktiv, vorsichtige Fische Variationen der rheotactic Schwelle, zeigen wenn das magnetische Feld in seine Richtung variiert, während proaktive Fisch nicht zu Magnetfeld-Veränderungen zu reagieren. Diese Methode kann auf die Untersuchung der magnetischen Empfindlichkeit und rheotactic Verhalten von vielen aquatischen Arten, sowohl einzeln anzeigen oder shoaling schwimmen Strategien angewendet werden.

Als Beispieldaten präsentieren wir Ergebnisse, die das Magnetfeld entlang der Fließrichtung Wasser auf proaktive und reaktive shoaling Zebrafisch16 mit dem Setup, dargestellt in Abbildung 2A (siehe Abschnitt 3 des Protokolls) zu kontrollieren. Diese Ergebnisse zeigen, wie das beschriebene Protokoll Unterschiede in den Reaktionen auf das magnetische Feld in Fischen mit unterschiedlichen Persönlichkeiten hervorheben kann. Das Gesamtko...

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

Wir beschreiben ein behavioral Protokoll entwickelt, um zu beurteilen wie der Zebrafisch Persönlichkeiten ihre Reaktion auf Wasser Ströme und schwache Magnetfelder beeinflussen. Fische mit den gleichen Persönlichkeiten werden basierend auf ihren explorativen Verhalten getrennt. Dann wird ihre rheotactic Orientierungsverhalten in einem Swimming-Tunnel mit einer low-Flow-Rate und unterschiedlichen magnetischen Bedingungen beobachtet.

Bewerten den Einfluss der Persönlichkeit auf Empfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern im Zebrafisch

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

Dieses Protokoll ermöglicht die Erforschung, wie der innere Zustand oder die Persönlichkeit eines Zebrafisches die Orientierungsreaktion auf Hinweise aus der Umgebung wie Wasserströmungen oder Magnetfelder beeinflusst. Diese Technik wird verwendet, um zu beobachten, wie sich sowohl interne Faktoren als auch Umwelthinweise auf die Zebrafischorientierung auswirken. Es kann jedoch auch auf eine Vielzahl von experimentellen Designs angewendet werden.Diese Methode könnte Einblicke in die Verhaltensökologie der sensorbiologischen Forschung geben. Und ist Arten flexibel, so ist es geeignet für jedes Wassertier, das aktiv schwimmt. Wir empfehlen Ihnen, sich bei der Durchführung der Experimente mit dem Verhalten des Tieres, das Sie verwenden möchten, und mit der Minimierung von Tierstress vertraut zu machen.Zur Persönlichkeitsauswahl sammeln Zebrafische einzelne Fische mit einem 250 Milliliter Becher in einem Netz, um sie in einen Transfertank zu bewegen und den Fisch auf die dunkle Seite des Persönlichkeitsauswahltanks zu übertragen. Nach einer Stunde Der Akklimatisierung öffnen Sie die Schiebetür und lassen Sie die Personen, die Sie aus dem Loch verlassen, um die helle Seite des Tanks für 10 Minuten zu erkunden. Am Ende der Explorationsperiode, sammeln Sie die Fische vorsichtig in zwei getrennten Behältern, sammeln Sie die proaktiven Fische von der hellen Seite und nach weiteren fünf Minuten die reaktiven Fische aus der dunklen Box.Um ein Magnetfeld mit eindimensionaler Magnetfeldmanipulation einzurichten, halten Sie den Tunnel offen und schalten Sie Das Netzteil und Magnetometer ein. Platzieren Sie eine magnetische Sonde, die mit einem Tesla-Gas-Meter verbunden ist, in den Tunnel und überprüfen Sie die Spannung, die erforderlich ist, um den gewählten Magnetfeldwert entlang der Hauptachse des Tunnels zu erhalten. Trennen Sie dann die Sonde und verbinden Sie den Durchflusstunnel mit dem Schwimmgerät.Um ein Magnetfeld mit dreidimensionaler Magnetfeldmanipulation einzurichten, schalten Sie den Computer ein, schalten Sie den Computer ein, digital zu analog enpulen Sie in Spulentreibern und stellen Sie das gewählte Magnetfeld auf den x-, y-, z-Achsen ein. Legen Sie dann den Tunnel in die Mitte der Helmholtz-Paare gesetzt. Wenn das Magnetfeld dieser Wahl eingerichtet wurde, wählen Sie ein bis fünf Fische für den rheotaktischen Test aus.Übertragen Sie die Fische im Tunnel, stellen Sie die Durchflussmenge im Tunnel auf 4,5 Liter pro Minute ein und schalten Sie die Pumpe ein. Achten Sie darauf, das Auslassventil zu schließen, bevor Sie den Tunnel mit Wasser fühlen und den Fisch übertragen und öffnen, bevor Sie den Boden richtig einstellen. Nachdem sich die Tiere dort eine Stunde lang im Schwimmtunnel eingekäut haben, beginnen Sie, das Verhalten der Fische im Tunnel aufzuzeichnen und beginnen Sie den Schritt weise, die Durchflussrate entsprechend dem gewählten Versuchsprotokoll zu erhöhen.Derselbe Schwimmtunnel mit entfernter Spule kann in der Mitte des Helmholtz-Paarsatzes platziert werden. Am Ende des Rheotaxis-Experiments fotografieren Sie einzelne Fische in einer amorphen metrischen Kammer und öffnen Sie die Fotos im Bild J.Beachten Sie das Geschlecht des Tieres. Männliche Zebrafische sind schlank und neigen dazu, gelblich zu sein, während Weibchen runder sind und dazu neigen, blaue und weiße Färbungen zu haben.Klicken Sie als Nächstes auf Analysieren und Festlegen der Skalierung. Um den Maßstab des Bildes in Zentimetern festzulegen, indem Sie die Kameraskala als Referenz verwenden und das segmentierte Linienwerkzeug ausgewählt haben, zeichnen Sie eine Linie von der Schnisspitze zum codierten Pentagramm, um die Standardlänge zu messen, oder an die Schwanzspitze für die Gesamtlänge. Klicken Sie dann auf Analysieren und messen und erfassen Sie die lineare Länge des Tieres in Zentimetern.Um die Zebrafischaktivität innerhalb des Tunnels zu verfolgen, öffnen Sie das entsprechende Videoanalyse- und Modellierungssoftwareprogramm. Klicken Sie auf Datei, Importieren und Video, und öffnen Sie eines der Videos, und klicken Sie auf das Koordinatensystem, um die Längeneinheiten auf Zentimeter und die Zeiteinheiten auf Sekunden festzulegen. Klicken Sie auf Koordinatenachsen, und legen Sie das Referenzsystem fest, um die Position der Fische im Laufe der Zeit mit der x-Achse entlang des Tunnels zu verfolgen, wobei der Ursprung an der unteren Ecke der Wand am Wasserauslass festgelegt wird.Klicken Sie auf Neu in der Kalibrierung nachverfolgen, um die Skala festzulegen und neue Werte in Punkt zu Masse zu verfolgen, um jeweils einen Fisch zu verfolgen. Das Video manuell in halber Sekunde, fünf Frameintervallen und markieren Sie die Zeit und Position des Tieres bei jeder vorgelagerten Kurve und bei jeder nachgeschalteten Stromkurve. Wählen Sie am Ende jeder Tracking-Sitzung die X- und Zeitwerte aus der Tabelle aus.Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Daten und klicken Sie präzise auf Die Daten kopieren. Speichern Sie dann die Zeitwerte und x-Werte aller Drehpositionen in einer Vorlagentabellendatei. Berechnung der gesamten vor- und nachgelagerten Zeit sowie der Werte des rheotaktischen Index und prozentual für jeden vollständigen Schritt.In diesem repräsentativen Experiment wurde nach einer einstündigen Eingewöhnungszeit im Tunnel, wie gezeigt, eine Show nach der anderen videoaufgenommen, während im Tunnel im Wasserstrom mit einer schrittweisen Erhöhung der Durchflussrate für sieben Schritte beschleunigt wurde. Während dieser Versuche wurde das Magnetfeld in einer Dimension kontrolliert. Während der nachverfolgten Zeit wurden die Begriffe jedes Fisches bei jeder Durchflussrate hervorgehoben und als Bezugspunkte für die Berechnung des rheotaktischen Indexes jedes Fisches bei jeder vollen Geschwindigkeit verwendet.Wenn der rheotaktische Index höher als 50% ist und darauf hinweist, dass das Tier eine positive rheotaktische Reaktion hatte, die einer Prävalenz des vorgelagerten Schwimmens entspricht, deutet ein rheotaktischer Index, der sich nicht signifikant von 50% unterscheidet, auf das Fehlen einer rheotaktischen Reaktion hin. Die Arc-Zeichen-Transformation der durchschnittlichen rheotaktischen Indexprozentwerte aller fünf Fische in diesem Experiment zeigte eine sigmoidale Erhöhung des rheotaktischen Indexwertes, wenn die Wassergeschwindigkeit steigt, was die Quantifizierung der Zebrafische rheotaxis mit einer einfachen mathematischen Methode ermöglicht. Aus diesen Kurven ist ersichtbar, dass unter Magnetfeldern unterschiedlicher Richtung die rheotaktische Reaktion proaktiver Fische nicht beeinträchtigt wird und die Reaktion der beiden versuchsreichen Gruppen durch dieselbe Kurve dargestellt wird.Auf der anderen Seite verändern reaktive Fische die rheotaktische Ausrichtung entsprechend dem Magnetfeld und die Reaktion wird durch deutlich unterschiedliche Kurven dargestellt. Denken Sie daran, dass dies ein Verhaltensexperiment ist und das Fischverhalten durch Stress beeinflusst werden kann. Der Umgang mit und die Übertragung von Fischen kann schwierig sein.Also, trainieren Sie sich vor den Experimenten. Diese rheotaktische Magnettechnik hat es uns ermöglicht, die Auswirkungen der Persönlichkeit auf die Magnetempfindlichkeit bei Zebrafischen und anderen Wasserwirbeltieren und Wirbellosen weiter zu erforschen.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Eine Vorgehensweise, um die Wirkung von Längerer Essen Beschränkung Heroin suche in abstinent Ratten untersucht

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

Forschung

Verhalten

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Assessing Functional Performance in the Mdx Mouse Model

Beurteilung der Funktionsentwicklung in der<em&gt; Mdx</em&gt; Maus-Modell

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, um den Einfluss von Top-down-Prozesse auf Visuelle Motor Verhalten erkunden

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

Beurteilung der vielfältigen Dimensionen von Engagement zu charakterisieren Learning: Eine neurophysiologische 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 transkranielle Magnetstimulation auf die Einseitige Hemisphäre von Rattenhirn

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

Die Bewertung der Auswirkungen von Musik hören über psychobiologische Belastungs im täglichen Leben

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

Verwendung eines psychophysiologischen skriptgesteuerte Bilder-Experiments, Trauma-bezogenen Dissoziation in Borderline-Persönlichkeitsstörung zu studieren

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

Fahren unter dem Einfluss: wie Musikhören fahren Verhaltensweisen beeinflusst

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

Erforschen der Sensibilität für visuelle Sprache durch Eye Tracking und das Preferential Looking Paradigm

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

Beurteilung der Kohärenz der kurzen Erzählungen der Eltern über ihr Kind mithilfe des fünfminütigen Sprachbeispielverfahrens

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