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

Studien ble støttet av grunnleggende forskning opprettelsen av fysikk avdeling og biologi avdeling av Napoli University Federico II. Forfatterne takker Dr. Claudia Angelini (Institutt for anvendt kalkulus, Consiglio Nazionale delle Ricerche [CNR], Italia) for statistiske støtte. Forfatterne takker Martina Scanu og Silvia Frassinet for deres teknisk hjelp med å samle data og avdelinger teknikere F. Cassese, G. Passeggio og R. Rocco for deres dyktige hjelp i utformingen og gjennomføringen av eksperimentelle. Vi takker Laura Gentile for å gjennomføre eksperimentet under video innspillingen. Vi takker Diana Rose Udel fra University of Miami for skyting intervju uttalelser av Alessandro Cresci.

Følgende protokollen er godkjent av institusjonelle Animal Care og bruk komiteen av University of Naples Federico II, Naples, Italia (2015).
1. dyr vedlikehold
<ol><li>Bruke tankene på minst 200 L som vert en Stim minst 50 personer av begge kjønn i hvert kar. Merk: Tettheten av fisk i akvariet har å bli en dyr per 2 L eller lavere. Under disse forholdene viser sebrafisk normal shoaling opptreden.</li>
	<li>Angi vedlikehold betingelsene som følger: temperatur på 27-2...

<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>

Protokollen beskrevet i denne studien tillater forskere å kvantifisere komplekse retning svar til dyrearter som skyldes integrering mellom to eksterne signaler (vann nåværende og geomagnetiske feltet) og en intern faktor av dyret, som personlighet. Det totale konseptet er å skape en eksperimentell design som tillater forskere å skille individer av ulike personlighet og undersøke brukeradferden retning mens kontrollere separat eller samtidig eksterne miljømessige signaler.
Protokollen be...

I studien beskriver vi en lab-basert atferdsmessige protokoll som har omfanget av undersøke rollen av fisk personlighet på retning svar stimfisk til eksterne retning indikatorer, for eksempel vannstrømmer og magnetiske felt.
Orienting beslutninger av dyr resultat veier ulike sensoriske informasjonen. Beslutningsprosessen er påvirket av evnen til dyret å navigere (f.eks kapasitet til å velge og holde en retning), den interne statusen (f.eks fôring eller reproduktive behov), dens evne til å flytte (f.eks bevegelse biomekanikk), og flere ekstra eksterne faktorer (f.eks, tid på dagen, interaksjon med fra Art)1.
Rollen til den interne tilstanden eller dyr personlighet i retning atferd er ofte dårlig forstått eller utforsket ikke2. Ekstra utfordringer oppstår i studiet av retningen på sosiale dyrearter, som ofte utføre koordinert og polarisert gruppe bevegelse atferd3.
Vannstrømmer spille en nøkkelrolle i retningen prosessen av fisk. Fisk orientere vann strømmer gjennom et unconditioned respons kalt rheotaxis4, som kan være positivt (dvs, oppstrøms orientert) eller negative (i.e. nedstrøms orientert) og brukes til flere aktiviteter fra beite til minimering av energisk utgifter5,6. Videre rapporterer en økende mengde litteratur at mange fiskearter bruker det geomagnetiske feltet for orientering og navigasjon7,8,9.
Studiet av rheotaxis og svømming ytelse i fisken er vanligvis gjennomført i flyt kamre (barnesklier), der fisk er utsatt for gradvis økning av flyten hastighet, fra lave til høye hastigheter, ofte til utmattelse (kalt kritisk turtall)10, 11. På den annen side, undersøkt tidligere studier rollen av det magnetiske feltet i retning gjennom observasjon av atferden svømming dyrene i arenaer med stille vann12,13. Her beskriver vi en laboratorium teknikk som tillater forskere å studere atferden til fisken mens manipulere både vann transporterer og det magnetiske feltet. Denne metoden ble benyttet for første gang på shoaling sebrafisk (Danio rerio) i vår forrige studie, fører til konklusjonen at manipulering av omkringliggende magnetfeltet styrer rheotactic (dvs. minimalt med vann hastigheten på hvilke shoaling fisken orientert oppstrøms)14. Denne metoden er basert på bruk av en barnesklier kammer med langsom flyter kombinert med et oppsett beregnet på administrere det magnetiske feltet i barnesklier, innenfor området av jordens magnetfelt intensitet.
Svømming tunnelen benyttes for å observere atferden til sebrafisk er skissert i figur 1. Tunnelen (laget av en nonreﬂecting akryl sylinder med 7 cm diameter og 15 cm lang) er koblet til et oppsett for kontroll av flyten hastighet14. Med dette oppsettet varierer verdiområdet strømningshastigheter i tunnelen mellom 0 og 9 cm/s.
For å manipulere det magnetiske feltet swimming tunnelen, bruker vi to metodologiske tilnærmingsmåter: først er endimensjonale og andre er tredimensjonalt. For et program, disse metodene manipulere det geomagnetiske feltet for å få spesifikke magnetiske forhold i et definert volum av vann-dermed alle verdier av magnetfelt intensiteten i denne studien omfatter det geomagnetiske feltet.
Om den dimensjonal tilnærming15, det magnetiske feltet manipuleres vann flyt retning (definert som x-aksen) ved hjelp av en magnetventil pakket rundt svømming tunnelen. Dette er koblet til en strømforsyning, og det genererer uniform statisk magnetfelt (figur 2A). Tilsvarende i tredimensjonale tilnærming endres det geomagnetiske feltet i volumet som inneholder svømming tunnelen ved å bruke spoler av elektriske ledninger. For å kontrollere det magnetiske feltet i tre dimensjoner, har imidlertid spoler utformingen av tre ortogonale Helmholtz par (figur 2B). Hvert Helmholtz par er sammensatt av to sirkulær spoler orientert langs tre ortogonale plass retninger (x, yog z) og utstyrt med en tre-aksiale magnetometer arbeider i lukket forhold. Magnetometer arbeider med feltet intensiteter sammenlignbare med jordens naturlige feltet, og det ligger nær geometriske midten av spoler settet (der svømming tunnelen ligger).
Vi gjennomføre teknikkene beskrevet ovenfor for å teste hypotesen at personlighetstrekk av fisken komponere en shoal påvirke hvordan de reagerer på magnetfelt16. Vi tester hypotesen om at personer med proaktiv og reaktiv personlighet17,18 reagerer forskjellig når vannet renner og magnetfelt. For å teste dette, sortere vi først sebrafisk ved hjelp av en etablert metode for å tilordne og gruppe personer som er proaktiv eller reaktive17,19,20,21. Da evaluerer vi rheotactic virkemåten til sebrafisk svømmer i stimer består av bare reaktive enkeltpersoner eller sammensatt av bare proaktiv personer i magnetiske barnesklier tanken, som presenterer vi som eksempeldata.
Sorteringsmetoden er basert på forskjellige tendensen til proaktiv og reaktiv enkeltpersoner å utforske romanen miljøer21. Spesifikt bruker vi en tank delt inn i en lys og en mørk side17,19,20,21 (Figur 3). Dyr er acclimated til den mørke siden. Når tilgang til den lyse siden er åpen, proaktiv individer tendens til å raskt gå ut av den mørke delen av tanken å utforske det nye miljøet, mens reaktive fisken ikke la mørke tanken.

<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

For å orientere seg i miljøet, integrere dyr en rekke eksterne signaler, som samhandler med flere interne faktorer, for eksempel personlighet. Her beskriver vi en opptreden protokoll utviklet for studiet av påvirkning av sebrafisk personlighet på deres retning svar flere eksterne miljømessige bunker, spesielt vannstrømmer og magnetiske felt. Denne protokollen skal forstå om proaktiv eller reaktive sebrafisk vise forskjellige rheotactic terskler (dvs. flyt hastigheten som fisken begynner svømming oppstrøms) når de omkringliggende magnetfeltet endrer retning. For å identifisere sebrafisk med samme personlighet, er fisk innført i mørket halvparten av en tank tilknyttet en smal åpning til lyse halvparten. Bare proaktiv fisk utforske roman, lyse omgivelser. Reaktiv fisk Avslutt ikke den mørke delen av tanken. En bading tunnel med lav flow priser brukes til å bestemme rheotactic terskelen. Vi beskriver to oppsett for å kontrollere det magnetiske feltet i tunnelen, mellom jordens magnetiske felt intensitet: som styrer magnetfeltet flytretningen (én dimensjon) og en som gjør en tre-aksiale kontroll av det magnetiske feltet. Fisk er filmet mens opplever en gradvis økning av siden strømmen fart i tunnel under forskjellige magnetiske felt. Data på retning virkemåten er samlet gjennom en video-sporing prosedyre og brukes på en logistisk modell å tillate fastsettelse av rheotactic terskelen. Vi rapporterer representant resultatene innhentet fra shoaling sebrafisk. Spesielt viser dette at bare reaktive, forsvarlig fisk Vis varianter av rheotactic terskelen når magnetfeltet varierer i retning, mens proaktiv fisk ikke svarer magnetfelt endringer. Denne metoden kan brukes til studier av magnetiske følsomhet og rheotactic oppførsel av mange dyrearter, både vise ensom eller shoaling svømming strategier.

Som eksempeldata presentere vi resultatene kontrollere magnetfeltet langs vannet flytretningen proaktiv og reaktiv shoaling sebrafisk16 bruk vist i figur 2A (se avsnitt 3 av protokollen). Disse resultatene viser hvordan beskrevet protokollen kan utheve forskjellene i svar på det magnetiske feltet fisk med ulike personligheter. Disse generelle begrepet er avhengig av funn at retning av det magnetiske feltet i forhold til vannstrømmen ...

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

Vi beskriver en opptreden protokoll utviklet for å vurdere hvordan sebrafisks personligheter påvirke deres svar på strøm og svak magnetfelt. Fisker med samme personlighetene skilles basert på deres utforskende atferd. Deretter er brukeradferden rheotactic retning i en svømming tunnel med en lav flow rate og under ulike magnetiske forhold observert.

Vurdere påvirker personlighet følsomhet for magnetiske felt i sebrafisk

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

Denne protokollen tillater utforskning av hvordan den interne tilstanden eller personligheten til en sebrafisk påvirker orienteringsresponsen på signaler som kommer fra miljøet som vann strømmer eller magnetiske felt. Denne teknikken brukes til å observere hvordan både interne faktorer og miljøsignaler påvirker sebrafiskorienteringen. Det kan imidlertid også brukes på et bredt utvalg av eksperimentelle design.Denne metoden kan gi innsikt i atferdsøkologi av sensorbiologiforskning. Og er arter fleksible, så det er egnet for alle akvatiske dyr som svømmer aktivt. Vi anbefaler at du, når du utfører i forsøkene, blir kjent med oppførselen til dyret du har tenkt å bruke, og med hvordan du minimerer dyrets stress.For personlighetsvalg i sebrafisk samle individuell fisk ved hjelp av en 250 milliliter beger i et nett for å flytte dem inn i en overføring tank og overføre fisken til den mørke siden av personlighetsvalgtanken. Etter en time med akklimatisering åpne skyvedøren og la personene du går ut av hullet for å utforske den lyse siden av tanken i 10 minutter. På slutten av leteperioden samler du fisken forsiktig i to separerte beholdere, samler den proaktive fisken fra den lyse siden og etter ytterligere fem minutter den reaktive fisken fra den mørke boksen.Hvis du vil sette opp et magnetfelt med en dimensjonal magnetfeltmanipulering, holder du tunnelen åpen og slår på strømenheten og magnetometeret. Plasser en magnetisk sonde koblet til en gass Tesla meter inne i tunnelen og kontroller spenningen som er nødvendig for å oppnå den valgte magnetfeltverdien langs hovedaksen i tunnelen. Koble deretter sonden og koble strømningstunnelen til svømmeapparatet.Hvis du vil sette opp et magnetfelt med tredimensjonal magnetfeltmanipulering, slår du på datamaskinen, digital til analog omformer i spoledrivere og setter det valgte magnetfeltet på x,y, z-aksene. Plasser deretter tunnelen i midten av Helmholtz-parene. Når magnetfeltet som valget er satt opp, velger du en til fem fisk for den revotatiske testen.Overfør fisken i tunnelen, sett strømningshastigheten i tunnelen til 4,5 liter per minutt og slå på pumpen. Pass på å lukke utløpsventilen før du føler tunnelen med vann og overfør fisken og åpne den før du setter gulvet riktig. Etter at dyrene har akklimatisert seg der i svømmetunnelen i en time, begynn å registrere fiskens oppførsel i tunnelen og begynne trinnet klokt å øke strømningshastigheten i henhold til den valgte eksperimentelle protokollen.Den samme svømmetunnelen med spolen fjernet, kan plasseres i midten av Helmholtz par sett. På slutten av rheotaxis-eksperimentet, ta bilder av individuell fisk i amorf metrisk kammer og åpne bildene i bildet J.Note dyrets kjønn. Hann sebrafisk er slank og har en tendens til å være gulaktig, mens kvinner er mer avrundet og har en tendens til å ha blå og hvite fargestoffer.Klikk deretter på analyser og angi skalering. Hvis du vil angi skalaen på bildet i centimeter, bruke kameraskalaen som referanse og med det segmenterte linjeverktøyet valgt, tegner du en linje fra snutespissen til den kodlede pentacleen for å måle standardlengde eller til halespissen for den totale lengden. Klikk deretter Analyser og mål og registrer dyrets lineære lengde i centimeter.Hvis du vil spore sebrafiskaktiviteten i tunnelen, åpner du riktig videoanalyse- og modelleringsprogram. Klikk Fil, importer og video, og åpne en av videoene, og klikk koordinatsystemet for å angi lengdeenhetene til centimeter og tidsenhetene til sekunder. Klikk koordiner akser og angi referansesystemet for å spore posisjonen til fisken over tid med x-aksen langs tunnelen, og angi opprinnelsen i det lave hjørnet av veggen ved vannuttaket.Klikk spor nytt i kalibrering for å angi skalaen og spore ny i punkt til masse, for å begynne å spore en fisk om gangen. Avansert videoen manuelt på et halvt sekund, fem rammeintervaller og markere tid og posisjon av dyret på hver oppstrøms nedstrøms sving og på hver nedstrøms oppstrøms sving. Velg X- og tidsverdiene fra tabellen på slutten av hver sporingsøkt.Høyreklikk på dataene og klikk kopier data i full presisjon. Deretter lagrer du tidsverdiene og x-verdiene for alle svingposisjonene på en malregnearkfil. For å beregne total oppstrøms og nedstrøms tid, samt verdiene for den revotaktiske indeksen og prosenter for hvert hele trinn.I dette representative eksperimentet, etter en time akklimatiseringsperiode i tunnelen som demonstrert, ble ett show om gangen video tatt opp mens svømming i tunnelen i vannstrømmen ble akselerert med en trinnvis økning i strømningshastigheten i syv trinn. Under disse studiene ble magnetfeltet kontrollert i en dimensjon. I løpet av den sporede tiden ble vilkårene for hver fisk ved hver strømningshastighet fremhevet og brukt som referansepunkter for beregning av den revotatiske indeksen for hver fisk i hver full hastighet.Når den revotaktiske indeksen er høyere enn 50%og indikerer at dyret hadde en positiv revotaktisk respons som tilsvarer en utbredelse av oppstrøms svømming, indikerer en revotaktisk indeks som ikke er signifikant forskjellig fra 50%, fravær av revotaktisk respons. Arc tegn transformasjon av gjennomsnittlig revotaktisk indeks prosentverdier av alle fem fiskene i dette eksperimentet viste en sigmoidal økning i revotaktisk indeksverdi når vannhastigheten øker, slik at kvantifisering av sebrafisk rheotaxis ved hjelp av en enkel matematisk metode. Fra disse kurvene er det synlig at under magnetiske felt i forskjellige retninger påvirkes ikke den revetiske responsiven til proaktiv fisk, og responsen fra de to eksperimentelle gruppene er representert av samme kurve.På den annen side endrer reaktiv fisk den revotatiske orienteringen i henhold til magnetfeltet, og responsen er representert ved å betydelig forskjellige kurver. Husk at dette er et atferdseksperiment, og fiskeatferden kan påvirkes av stress. Håndtering og overføring av fisk kan være vanskelig.Så tren deg selv før eksperimentene. Denne revotatiske magnetiske teknikken har gjort det mulig for oss å utforske effekten av personlighet på magnetal følsomhet i sebrafisk og de andre virveldyr og virvelløse dyr.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

En prosedyre for å studere effekten av Langvarig mat begrensning på Heroin Søker i rusfrie Rats

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

Vurdere Functional Performance i<em&gt; Mdx</em&gt; Mouse 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

Metoder for å Utforsk Influence of top-down Visual Prosesser på Motor Behavior

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

Vurdering av flere dimensjoner av engasjement for å karakter Learning: en nevrofysiologisk perspektiv

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

Gjentatte Transkraniell magnetisk stimulering til Ensidig halvkule av Rat Brain

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

Vurdere effekten av musikk Lytte på psychobiological stress i dagliglivet

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

Bruk av en Psychophysiological Script-drevet bilder eksperiment å studere traumer-relaterte dissosiasjon i Borderline personlighetsforstyrrelse

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

Kjøring Under påvirkning: hvordan musikken påvirker kjøring atferd

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

Exploring Infant følsomhet til Visual språk ved hjelp av eye tracking og fortrinnsrett Looking paradigmet

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

Vurdering av sammenhengen av foreldrenes korte fortellinger angående deres barn bruke fem-minutters tale eksempel prosedyre

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