Name: assessment of swim endurance and swim behavior in adult zebrafish
Uploaded: 2021-11-12T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Swim Endurance and Swim Behavior in Adult Zebrafish at JoVE.com

Vi tackar Washington University Zebrafish Shared Resource för djurvård. Denna forskning stöddes av NIH (R01 NS113915 till M.H.M.).

Vuxna zebrafiskar av stammarna Ekkwill och AB bibehölls vid Washington University Zebrafish Core Facility. Alla djurförsök utfördes i enlighet med IACUC institutionella djurprotokoll.
OBS: Ett exempel på den experimentella installationen visas i figur 1A. Kalibreringslocket (anpassat), bad uthållighetslocket (anpassat) och badbeteendelocket (standard, slutet tunnellock) visas i figur 1B. Det experimentella arbetsflödet presente...

<ol>
	<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>

Vuxna zebrafiskar är ett populärt ryggradssystem för modellering av mänskliga sjukdomar och studiemekanismer för vävnadsregenerering. CRISPR/Cas9 genomredigering har revolutionerat omvända genetiska studier för modellering av sjukdomar hos zebrafisk; Storskalig genetik hos vuxna zebrafiskar har dock hindrats av biologiska och tekniska utmaningar, inklusive otillgängligheten av vuxna zebrafiskvävnader för fenotypning med hög genomströmning. Med tanke på den komplexa anatomin hos vuxna zebrafiskar krävs lån...

Vuxna zebrafiskar används i högsta grad för att undersöka mekanismer för neuromuskulär och muskuloskeletal utveckling och sjukdomsmodellering1,2,3. Zebrafisk kan effektivt, spontant reparera flera vävnader, inklusive hjärnan, ryggmärgen och skelettmuskeln4,5,6,7. Den anmärkningsvärda kapaciteten att regenerera neuromuskulära vävnader och modellsjukdomar lockar ett växande vetenskapligt samhälle till vuxen zebrafiskforskning1,2,3. Men medan analyser av rörelse och badbeteende finns tillgängliga och standardiseras för larv zebrafisk, finns det ett växande behov av att utveckla analoga protokoll hos vuxna fiskar8,9,10,11. Målet med denna studie är att beskriva protokoll för att kvantifiera simning uthållighet och simning beteende hos vuxna zebrafisk. Vi presenterar dessa protokoll i samband med ryggmärgsregenerering forskning. De beteendemässiga protokoll som beskrivs här är dock lika tillämpliga på studier av neurala och muskel regenerering, neuromuskulära och muskuloskeletala utveckling, liksom neuromuskulära och muskuloskeletala sjukdom modellering.
Zebrafish omvänd förlamning inom 8 veckor efter fullständig ryggmärgstransection. Till skillnad från dåligt regenerativa däggdjur visar zebrafisk proregenererande immun-, neuronal- och gliaskada svar som krävs för funktionell ryggmärg reparation12,13,14. En ultimat avläsning av funktionella ryggmärg reparation är förmågan hos lesionerade vävnad att återfå sin funktion efter skada. En serie standardiserade metoder för att bedöma funktionell regenerering hos gnagare inkluderar lokomotoriska, motoriska, sensoriska och sensorimotoriska tester15,16,17. Allmänt använda tester i mus ryggmärgsskada inkluderar lokomotor Basso Mouse Scale (BMS), forelimb motor tester, taktila sensoriska tester och grid walking sensorimotor tester15,17. I motsats till däggdjur eller larv zebrafisksystem är beteendetester hos vuxna zebrafiskar mindre utvecklade, men ändå välbehövliga för att tillgodose de växande behoven hos vävnadsregenererings- och sjukdomsmodelleringssamhällena.
Kompletta ryggmärgstransections resulterar i fullständig förlamning caudal till skadeplatsen. Kort efter skadan är förlamade djur mindre aktiva och undviker att simma så mycket som möjligt. För att kompensera för förlorad simkapacitet visar förlamade djur korta, frekventa utbrott genom att överanvända sina bröstfenor, som ligger rostral till lesion. Denna kompensatoriska simstrategi resulterar i snabb utmattning och lägre simkapacitet. När zebrafisk ryggmärgen regenererar, djur återfår en smidig oscillatory simning funktion caudal till lesion, vilket möjliggör ökad simning uthållighet och förbättrade simning beteende parametrar. Här beskriver vi metoder för att kvantifiera zebrafisk simma uthållighet vid ökande vattenström hastigheter och simma beteende vid låg ström hastigheter.

<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

På grund av deras berömda regenerativa kapacitet är vuxna zebrafiskar en främsta ryggradsmodell för att förhöra mekanismer för medfödd ryggmärgsregenerering. Efter fullständig transection av ryggmärgen, zebrafish förlänga glia och axonal broar över avhuggna vävnad, regenerera nervceller proximal till lesion och återfå sin simning kapacitet inom 8 veckor efter skada. Återhämtning av simfunktionen är således en central avläsning för funktionell ryggmärgsreparation. Här beskriver vi en uppsättning beteendeanalyser för att kvantifiera zebrafiskmotorkapaciteten inuti en sluten simtunnel. Målet med dessa metoder är att tillhandahålla kvantifierbara mätningar av simning uthållighet och simning beteende hos vuxna zebrafisk. För simning uthållighet utsätts zebrafisk för en ständigt ökande vattenströmhastighet tills utmattning och tid vid utmattning rapporteras. För bedömning av simbeteende utsätts zebrafisk för låg strömhastighet och simvideor fångas med en dorsal vy över fisken. Procentaktivitet, burst-frekvens och tid som spenderas mot vattenströmmen ger kvantifierbara avläsningar av simbeteende. Vi kvantifierade simning uthållighet och simning beteende i vilda-typ zebrafisk före skada och efter ryggmärgen transection. Vi fann att zebrafisk förlorar simfunktion efter ryggmärgstransection och gradvis återfå den kapaciteten mellan 2 och 6 veckor efter skada. De metoder som beskrivs i denna studie kan tillämpas på neurobehavioral, muskuloskeletal, skelettmuskulatur regenerering och neurala regenerering studier i vuxna zebrafisk.

Vi satte upp simtunneln enligt beskrivningen i avsnitt 1 i detta protokoll (figur 1). Vi bedömde simning uthållighet (avsnitt 2 i detta protokoll) samt simning beteende (avsnitt 3 och 4 i detta protokoll) av vuxna zebrafisk vid baslinjen och efter ryggmärgsskada (figur 2).
För att fastställa baslinjemotorisk funktion undersökte vi simning uthållighet av vilda zebrafisk under ökande vattenström hastigheter (<strong class="xfig...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Swim Endurance and Swim Behavior in Adult Zebrafish at JoVE.com

Assessment of Swim Endurance and Swim Behavior in Adult Zebrafish

Kan funktionell återhämtning efter ryggmärgsskada, vuxna zebrafisk är ett främsta modellsystem för att klargöra medfödda mekanismer för neural regenerering. Här beskriver vi simning uthållighet och simning beteende analyser som funktionella avläsningar av ryggmärgsregenerering.

Bedömning av simning uthållighet och simning beteende hos vuxna zebrafisk

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

Zebrafish erbjuder en värdefull neural regenereringsmodell på grund av deras förmåga att återhämta sig från ryggmärgsskada. Denna metod beskriver simning uthållighet och simning beteende som avläsningar av funktionella ryggmärg reparation. Denna teknik ger tillförlitlig och kvantifierbar bedömning av simning uthållighet och simning beteende hos vuxna zebrafisk.Dessa metoder är lika tillämpliga på studier av neuromuskulära och muskuloskeletala utveckling, sjukdom och regenerering. För att bedöma simningens uthållighet, öppna programvaran för flödeshastighetskontroll. Klicka på rutan Experiment och avmarkera Uswim och Uwater.Ändra sedan flödeshastigheten i Uwater-lådan längst ner till vänster för att justera vattenströmshastigheterna. Om du vill starta ett automatiserat protokoll klickar du på rutan Starta loggning. I dialogfönstret som öppnas väljer du Automatiserat i listrutan.Om du vill öppna en tidigare sparad protokollfil klickar du på filikonen bredvid protokollfilen. Konfigurera sedan utdatafilen genom att klicka på filikonen bredvid loggfilen. I filutforskarens fönster som öppnas namnger du utdatafilen och sparar den på önskad plats.Ställ sedan in ett fönster för delad varvtidare för att säkerställa samtidig åtkomst till programvaran för flödeshastighetskontroll och timerfönster på datorskärmen. Sätt sedan upp en fisksamlingstank för att hysa den utmattade fisken efter att de har tagits bort från simtunneln. Fyll uppsamlingstanken och ett långt polyvinylkloridrör med zebrafisksystemvatten.Placera ena änden av det förfyllda röret i uppsamlingstanken och en annan i bufferttanken, så att vatten fritt kan strömma från bufferttanken in i uppsamlingstanken. Kläm fast rörets övre ände med ett bindemedelsklämma för att förhindra vattenflöde och använd bindemedelsklämman för att styra utflödet av vatten efter behov. Stäng simtunneln med badets uthållighetslock innan du placerar en grupp fiskar i simtunneln.För att acklimatisera fisken till simtunneln och flödesriktningen, starta den delade varvtimaren och justera strömhastigheten till noll centimeter per sekund under de första fem minuterna, nio centimeter per sekund under de kommande fem minuterna och 10 centimeter per sekund under de följande fem minuterna. Efter acklimatisering, öppna protokollet och starta det automatiserade flödeshastighetskontrollprogrammet, vilket ökar vattenströmshastigheten med två centimeter per sekund varje minut. Övervaka fisken för utmattning.Utmattad fisk kommer att skjutas mot baksidan av simtunneln. För att säkerställa att en fisk är uttömd, knacka försiktigt på tunnelns baksida eller skapa en skugga över det området för att stimulera fisken att simma. Utmattad fisk svarade inte på den skrämda stimulansen och låg platt i tunnelns bakre ände.När en fisk är uttömd, lossa fisksamlingsröret. Öppna simtunnelfönstret och samla fisken i uppsamlingstanken. Registrera tiden vid utmattning med hjälp av den delade varv timern.När all fisk är uttömd och samlad i uppsamlingstanken klickar du på knappen Nödstopp på flödeshastighetskontrollprogramvaran och stoppar timern. För att fånga filmer för badbeteendeanalysen, placera en grupp fiskar i simtunneln och stäng tunneln med ett standard, helt slutet lock. Öppna sedan ett nytt inspelningsfönster och namnge filen.Klicka inte på Spela in ännu. Innan du påbörjar ett nytt experiment, placera en pappershandduk eller tygstycke på sidan av badtunneln för att säkerställa att alla beteenden beror på fisksimning och inte på grund av ett skrämmande svar som orsakas av rörelse i miljön. Efter att ha sett till att vattnet är lugnt och inga krusningar rör sig över ramen, klicka på Spela in i kameraprogramvarans fönster för att börja spela in filmfilen.Klicka sedan på Start i programvaran för flödeshastighetskontroll för att starta protokollet, som fortsätter oavbrutet. Titta på filmen för att se till att inga bildrutor tappas, det finns inga bubblor i synfältet och all fisk spelas in. När filminspelningen är klar klickar du på Nödstopp för att avsluta flödeshastighetskontrollprotokollet och kontrollerar att datautmatningsfilen sparas automatiskt.Stäng sedan inspelningsfönstret för att spara filmfilen. Ta bort locket efter inspelningen. Hämta försiktigt fisken och returnera dem till deras tank.Om du vill analysera de inspelade filmerna öppnar du tracking_v2. ijm skript i Fiji och klicka på Kör för att starta programmet. I popup-fönstret väljer du mappen som innehåller simbeteendefilmerna för att spåra och klicka på Öppna.Leta efter bildruta en av de första filmen, en dialogruta och den region av intresse, eller ROI-chef, som kommer upp. Följ anvisningarna i dialogrutan och skapa en ROI längst ner i simtunnelkammaren. Klicka sedan på OK och se till att inga svarta hörn syns.Tröskelvärdet öppnas tillsammans med en redigerad ram med tröskelvärden. Ändra färgschemat från svartvitt till rött och justera maxvärdet tills bildruta ett bara visar fisken i rött och inget annat. Registrera tröskelvärdet och klicka på OK i dialogrutan.Öppna SwimBehavior_v7-3 om du vill justera, sammanställa och hämta beskrivande statistik. R-skript i RStudio och klicka på Källa i det övre högra hörnet av skriptavsnittet. I ett nytt fönster som öppnas väljer du mappen som innehåller _raw.csv filer som genereras av Fiji och klicka på Öppna. Programmet körs automatiskt. I popup-dialogrutan bekräftar du antalet fiskar i varje film.Klicka på Ja om de angivna numren är korrekta eller nej om siffrorna är felaktiga. När filerna har justerats kontrollerar du om det finns en nyskapad _aligned. csv-fil.När du har kontrollerat att data kombineras, statistik körs och diagram utdatadiagram visas det i en ny mapp med etiketten Resultat i den överordnade mappen som innehåller _raw. csv och _aligned. csv-filer.Simning uthållighet bedöms vid två, fyra och sex veckor efter skada visade en 60% förlust av simning uthållighet kapacitet på två veckor. Den regenererande fisken återfick gradvis simning uthållighet vid fyra och sex veckor efter skada. I simbeteendeanalysen simmade kontrollerna stadigt i den främre delen av simtunnelkammaren motsvarande en förhöjd Y-position.Under två veckor efter skadan kunde däremot skadad fisk inte upprätthålla en jämn simkapacitet mot strömmen. Följaktligen är deras simbanor mer oregelbundna, med en övergripande minskning av Y-positionen. Y-positionen ökade vid fyra och sex veckor efter skadan, vilket tyder på att regenererande djur gradvis återfick sin förmåga att simma.Dessutom, i förhållande till oskadda kontroller, var lesionerade djur vid två veckor efter skada markant mindre aktiva, stannade i den bakre kvadranten i simtunneln och förlorade sin förmåga att simma mot lågströms hastigheter. Överensstämmer med deras medfödda förmåga att uppnå funktionella återhämtning, lesionerade djur gradvis normaliserade simning beteende parametrar vid fyra och sex veckor efter skada. Det är valfritt att använda programvaran för flödeshastighetskontroll i detta protokoll.Alternativet är att manuellt styra vattenströmsmotorn. De analyser som beskrivs i denna studie kan användas för att förhandsgranska neurala, muskulösa eller skelettfenotyper. Vävnaden av intresse kan sedan skördas för histologisk eller molekylär undersökning.Vårt labb och andra har använt detta protokoll för att identifiera gener som krävs för medfödd neural reparation och faktorer som är tillräckliga för att förbättra neural regenerering.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Studying the Integration of Adult-born Neurons

Att studera integration av vuxna födda Neuroner

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 ...

The Mouse Forced Swim Test

Musen Tvingad Simma Test

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

Retrograd Märkning av retinal ganglion celler i vuxna zebrafisk med fluorescerande färger

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

Elektrofysiologiska inspelning i hjärnan i Intact vuxna zebrafisk

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

Automatiserad analys av<em&gt; C. elegans</em&gt; Swim Behavior Använda 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

Modellering Amyloid-β42 toxicitet och Neurodegeneration i vuxna zebrafiskar hjärnan

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

Bedömning av långvarig depression induktion hos vuxna cerebellär skivor

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

En skalbar modell för att studera effekterna av trubbig kraftskada hos vuxna zebrafiskar

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 som ett associativt inlärningsverktyg för kognitiv bedömning i inlärnings- och minnesstudier med vuxen zebrafisk

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

Djupvävnad trefotonfluorescensmikroskopi i intakt mus- och zebrafiskhjärna

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