斑马鱼回避与趋触性检测：一种高通量检测幼鱼对厌恶性视觉刺激行为反应的方法

摘要

来源：Richendrfer, H.，等. 斑马鱼幼体的自动化高通量行为分析. J. Vis. Exp. (2013)

本视频介绍了斑马鱼幼鱼的回避行为和接触趋向性实验。视频考察了斑马鱼幼鱼对视觉厌恶刺激的行为反应。

方案

1. 图像采集

1. 每个孔道最多可放置20条幼鱼。通常每个孔道使用5条幼鱼，以便更准确地追踪游泳速度，并减少每次实验所需的幼鱼数量。根据实验需求，孔道中可加入含有或不含药物或毒物的养卵水。然而，在将孔道放入成像柜之前，不应完全加满液体，以防止溢出。为保证一致性，幼鱼在被放置于琼脂糖模具中并定位在笔记本电脑屏幕上方后，应有十分钟的适应期。高效地将幼鱼从培养皿转移至琼脂糖孔道有助于减少幼鱼应激。当幼鱼饲养在较浅的培养皿或水箱中时，此操作最为方便。
2. 成像柜包含一台用于延时摄影的佳能数码相机和一台笔记本电脑。相机应置于柜子顶部，对准柜底，笔记本电脑（15.6英寸屏幕）应屏幕朝上放置于柜底（图1）。四个样品板需手动直接放置在笔记本电脑屏幕上方。此时可将养卵水或化学处理液加至与孔道顶部齐平，以消除图像中孔道边缘的阴影。
3. PowerPoint演示文稿被用作对幼鱼的厌恶刺激。过去曾向斑马鱼幼鱼展示移动的红色圆球，实验使用6孔或12孔多孔板。当前的PowerPoint演示以白色空白背景开始，持续15分钟，随后在板的上半部分显示一个移动的红色条形图案，持续15分钟（图2）。为避免幼鱼过热，建议选用屏幕温度不超过28 °C的笔记本电脑。为防止琼脂糖孔道内液体蒸发，最大成像时间应控制在1小时以内。
4. 数码相机应设置为延时摄影模式，每6秒拍摄一张图像，每次实验共拍摄300张图像。然而，拍摄频率和时长可根据具体实验及行为量化需求进行调整。过去曾采用较长的时间间隔以延长成像时间。相机也可设置为较低分辨率，以视频速度（每秒30帧）进行成像。尽管较低分辨率仅能覆盖单个多孔板，但视频记录适用于捕捉快速游泳事件。

结果

图1. 成像柜。 成像柜为本实验室专门搭建，用于高通量行为学分析。在柜子顶部安装了一台1500万像素的数码相机，镜头朝下，用于采集放置在笔记本电脑屏幕上的多通道培养板中幼虫的时间序列图像。在培养板与屏幕之间放置了一层塑料漫射片，以防止采集的图像中出现摩尔纹。

图 2. 空白背景与 PowerPoint...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
成像柜 	WoodCraft Towers
琼脂糖 	Fisher 	BP1356-100
数码相机	Canon EOS 	Rebel T1i
笔记本电脑 	Acer Aspire 		只要配备15.6英寸、分辨率为1366 × 768像素、亮度为220 cd/m²的LCD屏幕，任何型号均可。
单孔板	Fisher 	12-565-493
PowerPoint 2010	Microsoft
塑料漫射板 	Pendaflex	52345