Name: assessment of swim endurance and swim behavior in adult zebrafish
Uploaded: 2021-11-12T13:00:00
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Ringraziamo la Washington University Zebrafish Shared Resource per la cura degli animali. Questa ricerca è stata supportata dal NIH (R01 NS113915 to M.H.M.).

Il pesce zebra adulto dei ceppi Ekkwill e AB è stato mantenuto presso la Zebrafish Core Facility della Washington University. Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti in conformità con i protocolli istituzionali sugli animali IACUC.
NOTA: un esempio della configurazione sperimentale è illustrato nella Figura 1A. Il coperchio di calibrazione (personalizzato), il coperchio di resistenza al nuoto (personalizzato) e il coperchio di comportamento di n...

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	<li>Becker, C. G., Becker, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+regeneration+from+ependymo-radial+glial+cells:+cook,+little+pot,+cook.">Neuronal regeneration from ependymo-radial glial cells: cook, little pot, cook.</a> Developmental Cell. 32 (4), 516-527 (2015).</li><li>Mokalled, M. H., Poss, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+regeneration+toolkit.">A regeneration toolkit.</a> Developmental Cell. 47 (3), 267-280 (2018).</li><li>Orger, M. B., de Polavieja, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+behavior:+opportunities+and+challenges.">Zebrafish behavior: opportunities and challenges.</a> Annual Review of Neuroscience. 40, 125-147 (2017).</li><li>Becker, C. G., Becker, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+zebrafish+as+a+model+for+successful+central+nervous+system+regeneration.">Adult zebrafish as a model for successful central nervous system regeneration.</a> Restorative Neurology and Neuroscience. 26 (2-3), 71-80 (2008).</li><li>Gurevich, D. B., 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=Asymmetric+division+of+clonal+muscle+stem+cells+coordinates+muscle+regeneration+in+vivo.">Asymmetric division of clonal muscle stem cells coordinates muscle regeneration in vivo.</a> Science. 353 (6295), (2016).</li><li>Mokalled, M. H., 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=Injury-induced+ctgfa+directs+glial+bridging+and+spinal+cord+regeneration+in+zebrafish.">Injury-induced ctgfa directs glial bridging and spinal cord regeneration in zebrafish.</a> Science. 354 (6312), 630-634 (2016).</li><li>Kizil, C., Kaslin, J., Kroehne, V., Brand, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adult+neurogenesis+and+brain+regeneration+in+zebrafish.">Adult neurogenesis and brain regeneration in zebrafish.</a> Developmental Neurobiology. 72 (3), 429-461 (2012).</li><li>Wolman, M. 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=A+genome-wide+screen+identifies+PAPP-AA-mediated+IGFR+signaling+as+a+novel+regulator+of+habituation+learning.">A genome-wide screen identifies PAPP-AA-mediated IGFR signaling as a novel regulator of habituation learning.</a> Neuron. 85 (6), 1200-1211 (2015).</li><li>Granato, 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=Genes+controlling+and+mediating+locomotion+behavior+of+the+zebrafish+embryo+and+larva.">Genes controlling and mediating locomotion behavior of the zebrafish embryo and larva.</a> Development. 123, 399-413 (1996).</li><li>Brockerhoff, S. 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=A+behavioral+screen+for+isolating+zebrafish+mutants+with+visual+system+defects.">A behavioral screen for isolating zebrafish mutants with visual system defects.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 92 (23), 10545-10549 (1995).</li><li>Moens, C. B., Yan, Y. L., Appel, B., Force, A. G., Kimmel, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Valentino:+a+zebrafish+gene+required+for+normal+hindbrain+segmentation.">Valentino: a zebrafish gene required for normal hindbrain segmentation.</a> Development. 122 (12), 3981-3990 (1996).</li><li>Cavone, L., 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+unique+macrophage+subpopulation+signals+directly+to+progenitor+cells+to+promote+regenerative+neurogenesis+in+the+zebrafish+spinal+cord.">A unique macrophage subpopulation signals directly to progenitor cells to promote regenerative neurogenesis in the zebrafish spinal cord.</a> Developmental Cell. 56 (11), 1617-1630 (2021).</li><li>Reimer, M. 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=Motor+neuron+regeneration+in+adult+zebrafish.">Motor neuron regeneration in adult zebrafish.</a> Journal of Neuroscience. 28 (34), 8510-8516 (2008).</li><li>Klatt Shaw, D., 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=Localized+EMT+reprograms+glial+progenitors+to+promote+spinal+cord+repair.">Localized EMT reprograms glial progenitors to promote spinal cord repair.</a> Developmental Cell. 56 (5), 613-626 (2021).</li><li>Ahmed, R. U., Alam, M., Zheng, Y. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+spinal+cord+injury+and+behavioral+tests+in+laboratory+rats.">Experimental spinal cord injury and behavioral tests in laboratory rats.</a> Heliyon. 5 (3), 01324 (2019).</li><li>Pajoohesh-Ganji, A., Byrnes, K. R., Fatemi, G., Faden, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+combined+scoring+method+to+assess+behavioral+recovery+after+mouse+spinal+cord+injury.">A combined scoring method to assess behavioral recovery after mouse spinal cord injury.</a> Neuroscience Research. 67 (2), 117-125 (2010).</li><li>Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, 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=A+sensitive+and+reliable+locomotor+rating+scale+for+open+field+testing+in+rats.">A sensitive and reliable locomotor rating scale for open field testing in rats.</a> Journal of Neurotrauma. 12 (1), 1-21 (1995).</li><li>Scheff, S. W., Saucier, D. A., Cain, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+statistical+method+for+analyzing+rating+scale+data:+the+BBB+locomotor+score.">A statistical method for analyzing rating scale data: the BBB locomotor score.</a> Journal of Neurotrauma. 19 (10), 1251-1260 (2002).</li><li>Li, Q., 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=Differential+behavioral+responses+of+zebrafish+larvae+to+yohimbine+treatment.">Differential behavioral responses of zebrafish larvae to yohimbine treatment.</a> Psychopharmacology (Berl). 232 (1), 197-208 (2015).</li><li>Wakamatsu, Y., Ogino, K., Hirata, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Swimming+capability+of+zebrafish+is+governed+by+water+temperature,+caudal+fin+length+and+genetic+background.">Swimming capability of zebrafish is governed by water temperature, caudal fin length and genetic background.</a> Scientific Reports. 9 (1), 16307 (2019).</li><li>Ahmed, O., Seguin, D., 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=An+automated+predator+avoidance+task+in+zebrafish.">An automated predator avoidance task in zebrafish.</a> Behavioral Brain Research. 216 (1), 166-171 (2011).</li><li>Conradsen, C., McGuigan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sexually+dimorphic+morphology+and+swimming+performance+relationships+in+wild-type+zebrafish+Danio+rerio.">Sexually dimorphic morphology and swimming performance relationships in wild-type zebrafish Danio rerio.</a> Journal of Fish Biology. 87 (5), 1219-1233 (2015).</li><li>Leris, I., Sfakianakis, D. G., Kentouri, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+zebrafish+Danio+rerio+males+better+swimmers+than+females.">Are zebrafish Danio rerio males better swimmers than females.</a> Journal of Fish Biology. 83 (5), 1381-1386 (2013).</li></ol>

I pesci zebra adulti sono un popolare sistema di vertebrati per modellare le malattie umane e studiare i meccanismi di rigenerazione dei tessuti. L'editing del genoma CRISPR/Cas9 ha rivoluzionato gli studi genetici inversi per la modellazione della malattia nel pesce zebra; tuttavia, la genetica su larga scala nel pesce zebra adulto è stata ostacolata da sfide biologiche e tecniche, tra cui l'indisponibilità dei tessuti di zebrafish adulti alla fenotipizzazione ad alto rendimento. Data la complessa anatomia del pesce z...

I pesci zebra adulti sono eminentemente utilizzati per studiare i meccanismi di sviluppo neuromuscolare e muscolo-scheletrico e la modellazione della malattia1,2,3. I pesci zebra sono in grado di riparare in modo efficiente e spontaneo più tessuti, tra cui il cervello, il midollo spinale e il muscolo scheletrico4,5,6,7. La notevole capacità di rigenerare i tessuti neuromuscolari e le malattie modello sta attirando una crescente comunità scientifica nella ricerca sul pesce zebra adulto1,2,3. Tuttavia, mentre i saggi di locomozione e comportamento di nuoto sono disponibili e standardizzati per il pesce zebra larvale, vi è una crescente necessità di sviluppare protocolli analoghi nei pesci adulti8,9,10,11. L'obiettivo di questo studio è descrivere i protocolli per quantificare la resistenza al nuoto e il comportamento di nuoto nel pesce zebra adulto. Presentiamo questi protocolli nel contesto della ricerca sulla rigenerazione del midollo spinale. Tuttavia, i protocolli comportamentali qui descritti sono ugualmente applicabili agli studi di rigenerazione neurale e muscolare, sviluppo neuromuscolare e muscolo-scheletrico, nonché modelli di malattie neuromuscolari e muscoloscheletriche.
Zebrafish inverte la paralisi entro 8 settimane dalla completa traslazione del midollo spinale. A differenza dei mammiferi scarsamente rigenerativi, i pesci zebra mostrano risposte immunitarie, neuronali e gliali pro-rigenerative necessarie per la riparazione funzionale del midollo spinale12,13,14. Una lettura definitiva della riparazione funzionale del midollo spinale è la capacità del tessuto lesionato di riacquistare la sua funzione dopo la lesione. Una serie di metodi standardizzati per valutare la rigenerazione funzionale nei roditori include test locomotori, motori, sensoriali e sensomotori15,16,17. I test ampiamente utilizzati nelle lesioni del midollo spinale del topo includono la basso mouse scale locomotoria (BMS), i test motori degli arti anteriori, i test sensoriali tattili e i test sensomotori di camminata a griglia15,17. A differenza dei sistemi di zebrafish mammiferi o larvali, i test comportamentali nei pesci zebra adulti sono meno sviluppati, ma molto necessari per soddisfare le crescenti esigenze delle comunità di rigenerazione dei tessuti e di modellazione delle malattie.
Le trasmissioni complete del midollo spinale provocano una paralisi completa caudale al sito della lesione. Poco dopo l'infortunio, gli animali paralizzati sono meno attivi ed evitano di nuotare il più possibile. Per compensare la perdita di capacità di nuoto, gli animali paralizzati mostrano brevi e frequenti esplosioni abusando delle loro pinne pettorali, che giacciono rostrali alla lesione. Questa strategia di nuoto compensativa si traduce in un rapido esaurimento e in una minore capacità di nuoto. Man mano che il midollo spinale del pesce zebra si rigenera, gli animali riacquistano una funzione di nuoto oscillatorio liscia caudale alla lesione, consentendo una maggiore resistenza al nuoto e migliori parametri di comportamento del nuoto. Qui, descriviamo i metodi per quantificare la resistenza al nuoto del pesce zebra all'aumentare le velocità della corrente d'acqua e il comportamento del nuoto a basse velocità attuali.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>AutoSwim software</td>
			<td>Loligo Systems</td>
			<td>MI10000</td>
			<td>Optional - for Automatic control of current velocity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Customized lid</td>
			<td>Loligo Systems</td>
			<td>MI10001</td>
			<td>This customized lid is used for swim endurance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAQ-BT</td>
			<td>Loligo Systems</td>
			<td>SW10600</td>
			<td>Optional - for Automatic control of current velocity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eheim pump</td>
			<td>Loligo Systems</td>
			<td>PU10160</td>
			<td>20 L/min. This pump is placed in theflow-through tank.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiji</td>
			<td>Fiji</td>
			<td>Freely available through Image J (Fiji)</td>
			<td>Specific script available at https://github.com/MokalledLab/SwimBehavior</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flowtherm</td>
			<td>Loligo Systems</td>
			<td>AC10000</td>
			<td>Handheld digital flow meter - for calibration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Speed Camera</td>
			<td>Loligo Systems</td>
			<td>VE10380</td>
			<td>USB 3.0 color video camera (4MP)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IR light panel</td>
			<td>Loligo Systems</td>
			<td>VE10775</td>
			<td>450 x 210 mm, placed under the swim tunnel&#160; chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monofocal lens</td>
			<td>Loligo Systems</td>
			<td>VE10388</td>
			<td>25mm manual lens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC Tubing</td>
			<td>VWR</td>
			<td>60985-534</td>
			<td>5/16 x 7/16&#34;&#160; Wall thickness: 1/16&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R Studio</td>
			<td>R Studio</td>
			<td>Freely available. Version 3.6 with extra packages.</td>
			<td>Specific script available at https://github.com/MokalledLab/SwimBehavior</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swim tunnel respirometer</td>
			<td>Loligo Systems</td>
			<td>SW10060</td>
			<td>5L (120V/60Hz). The system includes the swim chamber, motor, manual control of water current velocity, 1 pump placed inside the chamber, standard swim tunnel lid for swim behavior, and modified swim tunnel lid for calibration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>uEye Cockpit</td>
			<td>IDS</td>
			<td>Freely available software to control camera parameters</td>
			<td>Alternative cameras and accompanying softwares could be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vane wheel flow probe</td>
			<td>Loligo Systems</td>
			<td>AC10002</td>
			<td>Digital flow probe - for calibration</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of swim endurance and swim behavior in adult zebrafish

Grazie alla loro rinomata capacità rigenerativa, i pesci zebra adulti sono un modello di vertebrato di prim'ordine per interrogare i meccanismi di rigenerazione innata del midollo spinale. Dopo la completa trasezione del midollo spinale, i pesci zebra estendono i ponti gliali e assonali attraverso il tessuto reciso, rigenerano i neuroni prossimali alla lesione e riacquistano le loro capacità di nuoto entro 8 settimane dalla lesione. Il recupero della funzione di nuoto è quindi una lettura centrale per la riparazione funzionale del midollo spinale. Qui, descriviamo una serie di saggi comportamentali per quantificare la capacità motoria del pesce zebra all'interno di un tunnel di nuoto chiuso. L'obiettivo di questi metodi è quello di fornire misurazioni quantificabili della resistenza al nuoto e del comportamento di nuoto nel pesce zebra adulto. Per la resistenza al nuoto, i pesci zebra sono sottoposti a una velocità di corrente dell'acqua in costante aumento fino all'esaurimento e viene riportato il tempo all'esaurimento. Per la valutazione del comportamento di nuoto, i pesci zebra sono soggetti a basse velocità di corrente e i video di nuoto vengono catturati con una vista dorsale del pesce. L'attività percentuale, la frequenza di scoppio e il tempo trascorso contro la corrente dell'acqua forniscono letture quantificabili del comportamento del nuoto. Abbiamo quantificato la resistenza al nuoto e il comportamento di nuoto nel pesce zebra selvatico prima dell'infortunio e dopo la trasduzione del midollo spinale. Abbiamo scoperto che il pesce zebra perde la funzione di nuoto dopo la traslazione del midollo spinale e gradualmente riacquista quella capacità tra 2 e 6 settimane dopo l'infortunio. I metodi descritti in questo studio potrebbero essere applicati a studi di rigenerazione neurocomportamentale, muscolo-scheletrica, muscolare scheletrica e di rigenerazione neurale nel pesce zebra adulto.

Abbiamo impostato il tunnel di nuoto come descritto nella sezione 1 di questo protocollo (Figura 1). Abbiamo valutato la resistenza al nuoto (sezione 2 di questo protocollo) e il comportamento di nuoto (sezioni 3 e 4 di questo protocollo) del pesce zebra adulto al basale e dopo la lesione del midollo spinale (Figura 2).
Per stabilire la funzione motoria di base, abbiamo esaminato la resistenza al nuoto del pesce zebra selvatico sotto ...

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Assessment of Swim Endurance and Swim Behavior in Adult Zebrafish

Capace di recupero funzionale dopo lesioni del midollo spinale, il pesce zebra adulto è un sistema modello premier per chiarire i meccanismi innati di rigenerazione neurale. Qui, descriviamo la resistenza al nuoto e i saggi di comportamento del nuoto come letture funzionali della rigenerazione del midollo spinale.

Valutazione della resistenza al nuoto e del comportamento di nuoto nel pesce zebra adulto

Due to their renowned regenerative capacity, adult zebrafish are a premier vertebrate model to interrogate mechanisms of innate spinal cord regeneration. ...

Zebrafish offre un prezioso modello di rigenerazione neurale a causa della loro capacità di recuperare da lesioni del midollo spinale. Questo metodo descrive la resistenza al nuoto e il comportamento di nuoto come letture della riparazione funzionale del midollo spinale. Questa tecnica fornisce una valutazione affidabile e quantificabile della resistenza al nuoto e del comportamento di nuoto nel pesce zebra adulto.Questi metodi sono ugualmente applicabili agli studi sullo sviluppo neuromuscolare e muscolo-scheletrico, sulla malattia e sulla rigenerazione. Per valutare la resistenza al nuoto, aprire il software di controllo della velocità del flusso. Fai clic sulla casella Esperimento e deseleziona Uswim e Uwater.Quindi modificare la velocità del flusso nella casella Uwater in basso a sinistra per regolare le velocità della corrente dell'acqua. Per avviare un protocollo automatico, fare clic sulla casella Avvia registrazione. Nella finestra di dialogo che si apre, scegli Automatizzato dall'elenco a discesa.Per aprire un file di protocollo salvato in precedenza, fare clic sull'icona del file accanto al file di protocollo. Quindi, impostare il file di output facendo clic sull'icona del file accanto al file di registro. Nella finestra di Esplora file che si apre, assegna un nome al file di output e salvalo nella posizione desiderata.Quindi, impostare una finestra timer split lap per garantire l'accesso simultaneo al software di controllo della velocità del flusso e alle finestre del timer sullo schermo del computer. Successivamente, allestisci un acquario per ospitare i pesci esausti dopo la loro rimozione dal tunnel di nuoto. Riempire il serbatoio di raccolta e un lungo tubo di cloruro di polivinile con acqua del sistema zebrafish.Posizionare un'estremità del tubo preriempito nel serbatoio di raccolta e un'altra nel serbatoio tampone, assicurandosi che l'acqua possa fluire liberamente dal serbatoio tampone nel serbatoio di raccolta. Bloccare l'estremità superiore del tubo con una clip legante per impedire il flusso d'acqua e utilizzare la clip legante per controllare il deflusso dell'acqua secondo necessità. Chiudere il tunnel di nuoto con il coperchio di resistenza al nuoto prima di posizionare un gruppo di pesci all'interno del tunnel di nuoto.Per acclimatare il pesce al tunnel di nuoto e alla direzione del flusso, avviare il timer split lap e regolare la velocità corrente a zero centimetri al secondo per i primi cinque minuti, nove centimetri al secondo per i successivi cinque minuti e 10 centimetri al secondo per i successivi cinque minuti. Dopo l'acclimatazione, apri il protocollo e avvia il programma di controllo automatico della velocità del flusso, che aumenterà la velocità della corrente dell'acqua di due centimetri al secondo ogni minuto. Monitorare il pesce per esaurimento.I pesci esausti saranno spinti verso la parte posteriore del tunnel di nuoto. Per assicurarti che un pesce sia esausto, tocca delicatamente l'estremità posteriore del tunnel o crea un'ombra su quell'area per stimolare il pesce a nuotare. I pesci esausti non hanno risposto allo stimolo dello startle e giacevano piatti all'estremità posteriore del tunnel.Quando un pesce è esausto, sblocca il tubo di raccolta del pesce. Apri la finestra del tunnel di nuoto e raccogli il pesce nella vasca di raccolta. Registra il tempo all'esaurimento usando il timer split lap.Dopo che tutti i pesci sono stati esauriti e raccolti nella vasca di raccolta, fare clic sul pulsante Arresto di emergenza sul software di controllo della velocità del flusso e arrestare il timer. Per acquisire filmati per il test del comportamento di nuoto, posizionare un gruppo di pesci nel tunnel di nuoto e chiudere il tunnel utilizzando un coperchio standard completamente chiuso. Quindi, apri una nuova finestra di registrazione e assegna un nome al file.Non fare ancora clic su Registra. Prima di iniziare un nuovo esperimento, posiziona un tovagliolo di carta o un pezzo di tessuto sul lato del tunnel di nuoto per assicurarti che tutti i comportamenti siano dovuti al nuoto dei pesci e non a una risposta di spavento causata dal movimento nell'ambiente. Dopo esserti assicurato che l'acqua sia calma e che non si muovano increspature attraverso l'inquadratura, fai clic su Registra nella finestra del software della fotocamera per iniziare a registrare il file del filmato.Quindi fare clic su Avvia nel software di controllo della velocità del flusso per iniziare il protocollo, che continuerà ininterrottamente. Guarda il filmato per assicurarti che nessun fotogramma venga lasciato cadere, che non ci siano bolle nel campo visivo e che tutti i pesci siano registrati. Una volta completata la registrazione del filmato, fare clic su Arresto di emergenza per terminare il protocollo di controllo della velocità del flusso e verificare che il file di output dei dati venga salvato automaticamente.Quindi, chiudi la finestra di registrazione per salvare il file filmato. Dopo la registrazione, rimuovere il coperchio. Recupera con cura i pesci e riportali al loro acquario.Per analizzare i filmati acquisiti, aprire il tracking_v2. ijm script in Fiji e fare clic su Esegui per iniziare il programma. Nella finestra popup, scegli la cartella contenente i filmati di comportamento del nuoto da monitorare e fai clic su Apri.Cerca il fotogramma uno dei primi filmati, una finestra di dialogo e la regione di interesse, o ROI manager, che verrà visualizzata. Seguire le indicazioni fornite nella finestra di dialogo e creare un ROI nella parte inferiore della camera del tunnel di nuoto. Quindi fare clic su OK e assicurarsi che non vengano visualizzati angoli neri.La finestra di soglia si aprirà insieme a un fotogramma con soglia modificata. Cambia la combinazione di colori da bianco e nero a rosso e regola il valore massimo fino a quando il fotogramma uno mostra solo il pesce in rosso e nient'altro. Registrare la soglia e fare clic su OK nella finestra di dialogo.Per allineare, assemblare e acquisire statistiche descrittive, aprire il SwimBehavior_v7-3. Script R in RStudio e fare clic su Sorgente nell'angolo in alto a destra della sezione script. In una nuova finestra che si apre, scegli la cartella contenente il _raw.csv generati da Fiji e fare clic su Apri. Il programma verrà eseguito automaticamente. Nella finestra di dialogo popup, conferma il numero di pesci in ogni film.Fare clic su Sì se i numeri indicati sono corretti o no se i numeri non sono corretti. Una volta allineati i file, verificare la presenza di un _aligned appena generato. csv.Dopo essersi assicurato che il programma combini i dati, esegua statistiche e stampi grafici di output, verificare la presenza dei file di analisi generati in una nuova cartella denominata Risultati all'interno della cartella padre contenente il _raw. csv e _aligned. csv.La resistenza al nuoto valutata a due, quattro e sei settimane dopo l'infortunio ha mostrato una perdita del 60% della capacità di resistenza al nuoto a due settimane. Il pesce rigenerante ha gradualmente riacquistato la resistenza al nuoto a quattro e sei settimane dopo l'infortunio. Nel test del comportamento di nuoto, i controlli nuotavano costantemente nella parte anteriore della camera del tunnel di nuoto corrispondente a una posizione Y elevata.Al contrario, a due settimane dall'infortunio, i pesci feriti non potevano mantenere una capacità di nuoto costante contro corrente. Di conseguenza, le loro piste di nuoto sono più irregolari, con una diminuzione complessiva della posizione Y. La posizione Y è aumentata a quattro e sei settimane dopo l'infortunio, indicando che gli animali rigeneranti hanno gradualmente riacquistato la loro capacità di nuotare.Inoltre, rispetto ai controlli illesi, gli animali lesionati a due settimane dopo l'infortunio erano marcatamente meno attivi, bloccati nel quadrante posteriore del tunnel di nuoto e perdevano la loro capacità di nuotare contro le basse velocità correnti. Coerentemente con la loro innata capacità di raggiungere il recupero funzionale, gli animali lesionati hanno gradualmente normalizzato i parametri di comportamento del nuoto a quattro e sei settimane dopo l'infortunio. L'uso del software di controllo della velocità del flusso in questo protocollo è facoltativo.L'alternativa è controllare manualmente il motore della corrente d'acqua. I saggi descritti in questo studio possono essere utilizzati per il pre-screening per fenotipi neurali, muscolari o scheletrici. Il tessuto di interesse può quindi essere raccolto per l'esame istologico o molecolare.Il nostro laboratorio e altri hanno utilizzato questo protocollo per identificare i geni necessari per la riparazione neurale innata e i fattori che sono sufficienti per migliorare la rigenerazione neurale.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Studying the Integration of Adult-born Neurons

Studiare l&#39;integrazione degli adulti nati Neuroni

Neurogenesis occurs in adult mammalian brains in the sub-ventricular zone (SVZ) of the lateral ventricle and in the sub-granular zone (SGZ) of the ...

Ricerca

Neuroscienze

The Mouse Forced Swim Test

La forzata mouse test Swim

The forced swim test is a rodent behavioral test used for evaluation of antidepressant drugs, antidepressant efficacy of new compounds, and experimental ...

Retrograde Labeling of Retinal Ganglion Cells in Adult Zebrafish with Fluorescent Dyes

Etichettatura retrograda di cellule gangliari della retina in Zebrafish adulti con coloranti fluorescenti

As retrograde labeling retinal ganglion cells (RGCs) can isolate RGCs somata from dying sites, it has become the gold standard for counting RGCs in RGCs ...

Electrophysiological Recording in the Brain of Intact Adult Zebrafish

Registrazione elettrofisiologica nel cervello di intatto Zebrafish adulti

Previously, electrophysiological studies in adult zebrafish have been limited to slice preparations or to eye cup preparations and electrorentinogram ...

Automated Analysis of C. elegans Swim Behavior Using CeleST Software

Automated Analysis of C. elegans Swim Behavior Using CeleST Software

Analisi automatizzata di<em&gt; C. elegans</em&gt; Comportamento Swim Utilizzando Celest Software

Dissecting the neuronal and neuromuscular circuits that regulate behavior remains a major challenge in biology. The nematode Caenorhabditis elegans has ...

Modeling Amyloid-&#946;42 Toxicity and Neurodegeneration in Adult Zebrafish Brain

Modellazione dell'amiloide-β42 tossicità e neurodegenerazione nel cervello adulto di Zebrafish

Alzheimer's disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease in which accumulation of toxic amyloid-&#946;42 (A&#946;42) peptides leads to ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Valutazione dell'induzione della depressione a lungo termine nelle fette di cerebellar adulto

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...

A Scalable Model to Study the Effects of Blunt-Force Injury in Adult Zebrafish

Un modello scalabile per studiare gli effetti della lesione da forza smussata nel pesce zebra adulto

Blunt-force traumatic brain injuries (TBI) are the most common form of head trauma, which spans a range of severities and results in complex and ...

Shuttle Box Assay as an Associative Learning Tool for Cognitive Assessment in Learning and Memory Studies using Adult Zebrafish

Shuttle Box Assay come strumento di apprendimento associativo per la valutazione cognitiva negli studi sull'apprendimento e sulla memoria utilizzando Zebrafish adulto

Cognitive deficits, including impaired learning and memory, are a primary symptom of various developmental and age-related neurodegenerative diseases and ...

Deep-Tissue Three-Photon Fluorescence Microscopy in Intact Mouse and Zebrafish Brain

Microscopia a fluorescenza a tre fotoni nei tessuti profondi nel cervello intatto di topo e zebrafish

Multiphoton microscopy techniques, such as two-photon microscopy (2PM) and three-photon microscopy (3PM), are powerful tools for deep-tissue in vivo ...