Name: assessment of swim endurance and swim behavior in adult zebrafish
Uploaded: 2021-11-12T13:00:00
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Agradecemos ao Recurso Compartilhado de Zebrafish da Universidade de Washington pelo cuidado com os animais. Esta pesquisa foi apoiada pelo NIH (R01 NS113915 a M.H.M.).

Zebrafish adultos das cepas Ekkwill e AB foram mantidos no Centro de Zebrafish da Universidade de Washington. Todos os experimentos em animais foram realizados em conformidade com os protocolos institucionais de animais da IACUC.
NOTA: Um exemplo da configuração experimental é mostrado na Figura 1A. A tampa de calibração (personalizada), a tampa de resistência ao natação (personalizada) e a tampa de comportamento de natação (tampa padrão e fechada do t?...

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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>

Os zebrafish adultos são um sistema de vertebrados popular para modelar doenças humanas e estudar mecanismos de regeneração tecidual. A edição do genoma CRISPR/Cas9 revolucionou estudos genéticos reversos para modelagem de doenças em zebrafish; no entanto, a genética em larga escala em zebrafish adulto tem sido dificultada por desafios biológicos e técnicos, incluindo a indisponibilidade de tecidos adultos de zebrafish para fenotipagem de alto rendimento. Dada a complexa anatomia dos zebrafish adultos, o proce...

Os zebrafish adultos são eminentemente usados para investigar mecanismos de desenvolvimento neuromuscular e musculoesquelético e modelagem de doenças1,2,3. Os zebrafish são capazes de reparar eficientes e espontâneos tecidos múltiplos, incluindo cérebro, medula espinhal e músculo esquelético4,5,6,7. A notável capacidade de regenerar tecidos neuromusculares e doenças modelo está atraindo uma comunidade científica crescente para pesquisas de zebrafish adulto1,2,3. No entanto, enquanto ensaios de locomoção e comportamento de natação estão disponíveis e padronizados para zebrafish larval, há uma necessidade crescente de desenvolver protocolos análogos em peixes adultos8,9,10,11. O objetivo deste estudo é descrever protocolos para quantificar a resistência à natação e o comportamento de natação em zebrafish adultos. Apresentamos esses protocolos no contexto da pesquisa de regeneração da medula espinhal. No entanto, os protocolos comportamentais descritos aqui são igualmente aplicáveis aos estudos de regeneração neural e muscular, desenvolvimento neuromuscular e musculoesquelético, bem como modelagem de doenças neuromusculares e musculoesqueléticos.
Zebrafish reverte paralisia dentro de 8 semanas de transeção completa da medula espinhal. Ao contrário dos mamíferos mal regenerativos, os zebrafish apresentam respostas de lesões imuno regenerativas, neuronais e glial que são necessárias para a reparação funcional da medula espinhal12,13,14. Uma leitura final da reparação funcional da medula espinhal é a capacidade do tecido lesado de recuperar sua função após a lesão. Um conjunto de métodos padronizados para avaliar a regeneração funcional em roedores inclui testes locomotor, motor, sensorial e sensorial15,16,17. Testes amplamente utilizados na lesão medular do rato incluem a escala de rato de basso locomotor (BMS), testes motores de membros dianteiros, testes sensoriais táteis e testes sensorimotores de caminhada na grade15,17. Em contraste com os sistemas de zebrafish mamíferos ou larvais, os testes comportamentais em zebrafish adultos são menos desenvolvidos, mas muito necessários para acomodar as crescentes necessidades das comunidades de regeneração tecidual e modelagem de doenças.
Transeções completas da medula espinhal resultam em paralisia completa caudal para o local da lesão. Logo após a lesão, os animais paralisados são menos ativos e evitam nadar o máximo possível. Para compensar a perda da capacidade de natação, os animais paralisados apresentam rajadas curtas e frequentes, usando demais suas barbatanas peitorais, que ficam rostral à lesão. Esta estratégia de natação compensatória resulta em exaustão rápida e menor capacidade de natação. À medida que a medula espinhal dos zebrafish se regenera, os animais recuperam uma função de natação oscilante suave caudal para a lesão, permitindo maior resistência à natação e melhores parâmetros de comportamento na natação. Aqui, descrevemos métodos para quantificar a resistência ao nado de zebrafish no aumento das velocidades de corrente de água e comportamento de natação em velocidades de baixa corrente.

<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

Devido à sua renomada capacidade regenerativa, os zebrafish adultos são um modelo de vertebrado premier para interrogar mecanismos de regeneração da medula espinhal inata. Após a transeção completa de sua medula espinhal, os zebrafish estendem pontes glial e axonal através do tecido cortado, regeneram neurônios proximal à lesão e recuperam suas capacidades de natação dentro de 8 semanas de lesão. A recuperação da função de natação é, portanto, uma leitura central para a reparação funcional da medula espinhal. Aqui, descrevemos um conjunto de ensaios comportamentais para quantificar a capacidade motora de zebrafish dentro de um túnel de natação fechado. O objetivo desses métodos é fornecer medidas quantificáveis de resistência à natação e comportamento de natação em zebrafish adultos. Para a resistência ao nado, os zebrafish são submetidos a uma velocidade de corrente de água em constante aumento até a exaustão, e o tempo de exaustão é relatado. Para avaliação do comportamento de natação, os zebrafish são submetidos a velocidades de baixa corrente e vídeos de natação são capturados com uma visão dorsal dos peixes. Por cento de atividade, frequência de explosão e tempo gasto contra a corrente de água fornecem leituras quantificáveis do comportamento de natação. Quantificamos a resistência ao nado e o comportamento de natação em zebrafish tipo selvagem antes da lesão e após a transeção da medula espinhal. Descobrimos que os zebrafish perdem a função de natação após a transeção da medula espinhal e gradualmente recuperam essa capacidade entre 2 e 6 semanas após a lesão. Os métodos descritos neste estudo poderiam ser aplicados a estudos neuroabáviois, musculoesqueléticos, regeneração muscular esquelética e regeneração neural em zebrafish adulto.

Montamos o túnel de natação como descrito na seção 1 deste protocolo (Figura 1). Avaliamos a resistência à natação (seção 2 deste protocolo) bem como o comportamento de natação (seções 3 e 4 deste protocolo) de zebrafish adulto na linha de base e após lesão medular (Figura 2).
Para estabelecer a função motora da linha de base, examinamos a resistência ao nado de zebrafish tipo selvagem sob velocidades crescentes de...

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Assessment of Swim Endurance and Swim Behavior in Adult Zebrafish

Capaz de recuperação funcional após lesão medular, o zebrafish adulto é um sistema modelo de elucidar mecanismos inatas de regeneração neural. Aqui, descrevemos a resistência à natação e os ensaios de comportamento de natação como leituras funcionais da regeneração da medula espinhal.

Avaliação da resistência ao natação e comportamento de natação em zebrafish adulto

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

Os zebrafish oferecem um modelo valioso de regeneração neural devido à sua capacidade de se recuperar da lesão medular. Este método descreve a resistência à natação e o comportamento de natação como leituras de reparação funcional da medula espinhal. Esta técnica fornece avaliação confiável e quantificável da resistência à natação e comportamento de natação em zebrafish adultos.Esses métodos são igualmente aplicáveis aos estudos de desenvolvimento neuromuscular e musculoesquelético, doença e regeneração. Para avaliar a resistência à natação, abra o software de controle de velocidade de fluxo. Clique na caixa rotulada Experiment e desmarque Uswim e Uwater.Em seguida, altere a velocidade de fluxo na caixa Uwater no canto inferior esquerdo para ajustar as velocidades de corrente de água. Para iniciar um protocolo automatizado, clique na caixa de registro Iniciar. Na janela de diálogo que abre, escolha Automatizado na lista suspensa.Para abrir um arquivo de protocolo previamente salvo, clique no ícone de arquivo ao lado do arquivo de protocolo. Em seguida, configure o arquivo de saída clicando no ícone do arquivo ao lado do arquivo de registro. Na janela do explorador de arquivos que abre, nomeie o arquivo de saída e salve-o no local desejado.Em seguida, configure uma janela de temporizador de volta dividida para garantir acesso simultâneo ao software de controle de velocidade de fluxo e janelas temporizadoras na tela do computador. Em seguida, montar um tanque de coleta de peixes para abrigar os peixes exaustos após sua remoção do túnel de natação. Encha o tanque de coleta e um longo tubo de cloreto de polivinil com água do sistema de zebrafish.Coloque uma extremidade do tubo pré-preenchido no tanque de coleta e outra no tanque de buffer, garantindo que a água possa fluir livremente do tanque tampão para o tanque de coleta. Fixar a extremidade superior do tubo com um clipe de aglutinante para evitar o fluxo de água e use o clipe de aglutinante para controlar o fluxo de água conforme necessário. Feche o túnel de natação com a tampa de resistência ao nado antes de colocar um grupo de peixes dentro do túnel de natação.Para aclimatar o peixe ao túnel de natação e à direção de fluxo, inicie o temporizador de volta fracionada e ajuste a velocidade atual para zero centímetros por segundo durante os primeiros cinco minutos, nove centímetros por segundo durante os próximos cinco minutos e 10 centímetros por segundo durante os cinco minutos seguintes. Após a aclimatação, abra o protocolo e inicie o programa automatizado de controle de velocidade de fluxo, que aumentará a velocidade da corrente de água em dois centímetros por segundo a cada minuto. Monitore o peixe para exaustão.Peixes exaustos serão empurrados para a parte de trás do túnel de natação. Para garantir que um peixe esteja exausto, bata suavemente na parte de trás do túnel ou crie uma sombra sobre aquela área para estimular o peixe a nadar. Peixes exaustos não responderam ao estímulo do início e ficaram deitados na parte de trás do túnel.Quando um peixe está exausto, despreste o tubo de coleta de peixes. Abra a janela do túnel de natação e colete os peixes no tanque de coleta. Registo o tempo de exaustão usando o temporizador de volta dividida.Depois de todos os peixes esgotados e coletados no tanque de coleta, clique no botão De parada de emergência no software de controle de velocidade de fluxo e pare o temporizador. Para capturar filmes para o ensaio de comportamento de natação, coloque um grupo de peixes no túnel de natação e feche o túnel usando uma tampa padrão e totalmente fechada. Em seguida, abra uma nova janela de gravação e nomeie o arquivo.Não clique em Gravar ainda. Antes de iniciar um novo experimento, coloque uma toalha de papel ou um pedaço de tecido na lateral do túnel de natação para garantir que todos os comportamentos sejam devidos à natação de peixes, e não devido a uma resposta de esacada causada pelo movimento no ambiente. Depois de garantir que a água está calma e que nenhuma ondulação está se movendo através do quadro, clique em Gravar na janela do software da câmera para começar a gravar o arquivo do filme.Em seguida, clique em Iniciar no software de controle de velocidade de fluxo para iniciar o protocolo, que continuará ininterrupto. Assista ao filme para garantir que nenhum quadro seja descartado, não há bolhas no campo de visão, e todos os peixes são registrados. Uma vez que a gravação do filme seja concluída, clique em Parar de Emergência para terminar o protocolo de controle de velocidade de fluxo e verifique se o arquivo de saída de dados é salvo automaticamente.Em seguida, feche a janela de gravação para salvar o arquivo do filme. Após a gravação, remova a tampa. Recupere cuidadosamente os peixes e devolva-os ao tanque.Para analisar os filmes capturados, abra o tracking_v2. ijm script em Fiji e clique em Executar para começar o programa. Na janela pop-up, escolha a pasta que contém os filmes de comportamento de natação para rastrear e clicar em Abrir.Procure um quadro do primeiro filme, uma caixa de diálogo, e a região de interesse, ou gerente de ROI, que virá à tona. Siga as instruções dadas na caixa de diálogo e crie um ROI na parte inferior da câmara do túnel de natação. Em seguida, clique em OK e certifique-se de que não são vistos cantos pretos.A janela limiar será aberta juntamente com um quadro editado com limiar. Mude o esquema de cores de preto e branco para vermelho e ajuste o valor máximo até que o quadro um só mostre o peixe em vermelho e nada mais. Regissua o limiar e clique em OK na caixa de diálogo.Para alinhar, montar e adquirir estatísticas descritivas, abra o SwimBehavior_v7-3. Script R no RStudio e clique em Fonte no canto superior direito da seção script. Em uma nova janela que se abre, escolha a pasta que contém o _raw.csv arquivos gerados por Fiji e clique em Abrir. O programa será executado automaticamente. Na caixa de diálogo pop-up, confirme o número de peixes em cada filme.Clique em Sim, se os números indicados estiverem corretos ou não, se os números estiverem incorretos. Uma vez que os arquivos estejam alinhados, verifique se há um _aligned recém-gerado. arquivo csv.Depois de garantir que o programa combine os dados, execute estatísticas e plote gráficos de saída, verifique os arquivos de análise gerados em uma nova pasta rotulada Resultados dentro da pasta pai contendo o _raw. csv e _aligned. arquivos csv.A resistência ao natação avaliada em duas, quatro e seis semanas após a lesão mostrou uma perda de 60% da capacidade de resistência na natação em duas semanas. Os peixes regeneradores gradualmente recuperaram a resistência na natação em quatro e seis semanas após a lesão. No ensaio de comportamento de natação, os controles nadavam constantemente na parte frontal da câmara do túnel de natação correspondente a uma posição Y elevada.Em contrapartida, com duas semanas após a lesão, os peixes feridos não conseguiam manter a capacidade de natação constante contra a correnteza. Consequentemente, suas pistas de natação são mais irregulares, com uma queda geral na posição Y. A posição y aumentou em quatro e seis semanas após a lesão, indicando que animais regeneradores gradualmente recuperaram sua capacidade de nadar.Além disso, em relação aos controles não feridos, os animais lesionados com duas semanas após a lesão foram marcadamente menos ativos, parados no quadrante traseiro do túnel de natação, e perderam sua capacidade de nadar contra velocidades de baixa corrente. Consistente com sua capacidade inata de alcançar a recuperação funcional, os animais lesados gradualmente normalizaram os parâmetros de comportamento de natação em quatro e seis semanas após a lesão. O uso do software de controle de velocidade de fluxo neste protocolo é opcional.A alternativa é controlar manualmente o motor de corrente de água. Os ensaios descritos neste estudo podem ser usados para pré-triagem para fenótipos neurais, musculares ou esqueléticos. O tecido de interesse pode então ser colhido para exame histológico ou molecular.Nosso laboratório e outros usaram este protocolo para identificar genes necessários para reparação neural inata e fatores que são suficientes para melhorar a regeneração neural.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Studying the Integration of Adult-born Neurons

Estudar a Integração da Adult-nascido Neurônios

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 ...

Neurociência

The Mouse Forced Swim Test

O Mouse Teste de Natação Forçada

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

Marcação retrógrada de células ganglionares da retina em Zebrafish Adulto com corantes fluorescentes

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

Gravação eletrofisiológica no cérebro de Intacta Zebrafish Adulto

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

Análise automatizada de<em&gt; C. elegans</em&gt; Comportamento Swim Usando 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

Toxicidade do Amyloid-β42 de modelagem e neurodegeneração no cérebro adulto de 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

Avaliação da indução de depressão em longo prazo em fatias Cerebelares adultas

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

Um modelo escalável para estudar os efeitos da lesão por força bruta em zebrafish 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 como uma ferramenta de aprendizagem associativa para avaliação cognitiva em estudos de aprendizagem e memória usando 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 de fluorescência de três fótons profundos em rato intacto e cérebro de zebrafish

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