المهمة السلوكية لاختيار ثلاث غرف باستخدام Zebrafish كنظام نموذجي

نظهر أنه يمكن تكييف مهمة اختيار من ثلاث غرف تم تطويرها للقوارض لتقييم اكتساب وعكس تعلم التمييز البصري في سمك الحمار الوحشي. تم تصميم غرفتنا السلوكية لتقييم الأداء المعرفي. بمجرد الحصول عليها ، تذكر حمار وحشي المهمة بعد ثمانية أسابيع ، مما يجعلها مناسبة للدراسات مع طفرات حمار وحشي و / أو بعد التعرض للمخدرات.

إثبات الإجراء سيكون الدكتور كاسي رو، طالب دكتوراه رسمي من مختبر كونوتون. لإعداد غرفة اختبار اختيار من ثلاث غرف، إصلاح قناة الألومنيوم على شكل حرف U إلى الجدران الزجاجية الداخلية من 40 لتر 50 في 30 في 30 حوض السمك سنتيمتر مكعب لفصل الحوض إلى ثلاث غرف مع الغرفة المركزية قياس 10 في 30 في 30 سم مركزي مكعب. ثم تناسب 10 سنتيمترات عالية الفواصل مبهمة شيدت من أوراق PVC الرمادية في كلا الجانبين من قنوات الألومنيوم.

لكل مهمة تمييز، استخدم الخطاف والشريط الحلقي لوضع قطع شعر فردية باللون البيج أو الأسود أو الأبيض على الظهر الخارجي والجانب وأسفل غرف الاختيار. كمكافأة، ضع أربعة حمار وحشي بالغ لن يتم استخدامه في الدراسة في خزان صغير واضح في الزاوية الخلفية البعيدة من كل غرفة اختيار لإنشاء مجموعة من التخصصات. للتأقلم الجماعي لكل يوم من الأيام الثلاثة ، قم بإرفاق الخلفية البيج بالخروج من مقصورات الاختيار وغمر خزان ضحل حي في كل من المقصورات ، ثم أضف خمسة إلى ستة حمار وحشي إلى غرفة البداية المركزية مع فتح كلا البابين المنزلقين والسماح للأسماك بالتجول بحرية لمدة 30 دقيقة.

يجب أن تكون سمكة الحمار الوحشي التجريبية قادرة على التفاعل والاختلاط مع الأسماك الضحلة من خلال الخزان كمكافأة بعد العبور إلى مقصورة الاختيار أثناء التزكية. وتعتبر سمكة قد دخلت واحدة من الغرف الجانبية عندما يدخل الجسم كله الغرفة. للتأقلم الفردي ، بعد إنشاء الغرفة بنفس الطريقة ، ضع سمكة حمار وحشي فردية في غرفة البداية المركزية مع إغلاق الأبواب المنزلقة.

بعد دقيقتين، افتح كلا البابين في وقت واحد وتأكد من أن أول السباحة من الغرفة المركزية من خلال أي باب ما مجموعه 10 مرات في 30 دقيقة. مكافأة السمك في كل مرة يدخل واحدة من الغرف الجانبية. بعد الانتهاء من التأقلم، ضع قطعة شعر بيضاء إلى الخارج من مقصورة اختيار واحدة وقطعة شعر سوداء إلى الخارج من مقصورة الاختيار الأخرى ووضع مكافأة ضحلة فقط في واحدة من مقصورات الاختيار.

هذا يصبح الجانب المكافأ. لبدء عملية الاستحواذ، ضع سمكة تجريبية واحدة في غرفة البداية مع إغلاق مقصورات الاختيار. بعد تأقلم لمدة دقيقتين، افتح كلا البابين في نفس الوقت وابدأ ساعة توقيت لتقييم زمن الوصول الاختياري.

للدلالة على استجابة الاختيار، عندما تقوم السمكة بالاختيار عن طريق إدخال إحدى المقصورات الجانبية، أوقف المؤقت. إذا كانت الأسماك يختار بشكل صحيح الجانب المفضل، أغلق الباب فورا بين الغرفة المركزية في هذا الجانب لتقييد الأسماك إلى الجانب المفضل لمدة دقيقة واحدة للسماح لأول أن يكافأ من خلال التفاعل مع خزان المياه الضحلة. تسجيل هذه التجربة ك C لتصحيح.

إذا كانت الأسماك تسبح من خلال الباب غير صحيحة، واستخدام شبكة لنقل بلطف الأسماك مرة أخرى إلى الغرفة المركزية، وإغلاق كل من الأبواب ويسجل المحاكمة وأنا لعدم صحة. إذا لم تتخذ السمكة قرارا في غضون دقيقتين من فتح الأبواب ، فانتقل بالسمكة إلى الجانب الصحيح لمدة دقيقة واحدة وسجل التجربة على أنها M للتميز. بمجرد إعادة السمكة إلى الغرفة المركزية، انتظر دقيقة واحدة قبل تنفيذ المهمة مرة أخرى.

وبعد أن تنتهي كل سمكة من ثماني تجارب على الاقتناء، تصنف الأسماك التي نجحت في اختيار الجانب الصحيح من الخزان ست مرات على الأقل من أصل ثماني مرات من الأداء العالي والأسماك التي لا تستوفي هذا المعيار على أنها منخفضة الأداء. وبمجرد التعرف عليها، قم بإيواء الأسماك عالية ومنخفضة الأداء بشكل منفصل. عندما أظهرت الأسماك القدرة على حل مهمة تمييز بسيطة ، قم بإرفاق شعر الأبيض والأسود بنفس جوانب غرف الاختيار كما هو الحال بالنسبة لمهمة الاستحواذ وغمر خزان المياه الضحلة في الزاوية الخلفية البعيدة من الجانب المقابل لغرفة الاختيار التي تمت مكافأتها سابقا.

اختبار الأسماك بشكل فردي كما هو موضح. كما يتم عكس الجانب مكافأة بالمقارنة مع مهمة الاستحواذ، مهمة عكس يقيم ما إذا كان يمكن للأسماك معرفة أين تقع المكافأة بغض النظر عن لون الخلفية. عندما يتم الانتهاء من ما مجموعه ثماني تجارب لثلاثة أيام علاج متتالية، أبلغ عن نتائج التجارب كمتوسطات جماعية لكل كتلة تجريبية في كل يوم من أيام الانعكاس الثلاثة، مع الاحتفاظ ببيانات الأسماك عالية الأداء ومنخفضة الأداء منفصلة لتحديد ما إذا كانت المجموعتان تظهران نفس مستوى الأداء أثناء الانعكاس كما كانتا أثناء الاستحواذ.

بعد ثلاثة أيام من التدريب، تستغرق الحيوانات التجريبية المكيفة باستخدام مكافأة على المياه الضحلة ما متوسطه 125 ثانية للوصول إلى قرارها الأول ومتوسط 725 ثانية لإكمال مهمة التأقلم الفردية بأكملها. ولا يلاحظ تفضيل جانبي كبير أثناء التأقلم، كما أن عدد الأسماك المستبعدة ضئيل مقارنة بأنواع المكافآت الأخرى التي سبق اختبارها. وخلال مرحلة الاستحواذ، يزداد عدد الحيوانات عالية الأداء يوميا مع رصد المزيد من الأسماك عالية الأداء في اليوم الثالث للاستحواذ مقارنة باليوم الأول.

وينخفض زمن الاختيار الأولي لجميع الأسماك خلال أيام الاستحواذ الثلاثة مما يشير إلى تحسن الأداء مع كل يوم من أيام الاستحواذ. ويلاحظ نفس الاتجاه عندما لا ينظر إلا في مجموعة الأسماك عالية الأداء. وكما هو مبين في تحليل نسبة التمييز هذا، فإن أداء جميع الأسماك يفوق الصدفة بحلول نهاية عملية الاقتناء، مما يشير إلى أن الأسماك قد تعلمت مهمة التمييز.

وبعد اكتساب التعلم من التمييز، تظهر الأسماك سلوكا معاكسا قويا وتزايد التمييز على مدى فترة التعلم التي تستمر ثلاثة أيام. ويمكن أيضا تطبيق نموذج الاختيار من ثلاث غرف لفحص مضاعفات المرض. على سبيل المثال، في هذا التحليل، تم تقييم التأقلم والحصول على سمك الحمار الوحشي المفرط السكر في الدم.

توفر هذه المهمة فحصا قويا يمكن تطبيقه على دراسات مختلفة تدرس الأمراض المرتبطة بالسلوك مثل مضاعفات فرط السكر في الدم والسكري والزهايمر والخرف.