$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1.Einrichten des Magnetfeldes mit der eindimensionalen Magnetfeldmanipulation
- Schalten Sie das Netzteil ein (Abbildung 1A).
- Platzieren Sie den Spiraltunnel an der Stelle, an der das rheotaktische Protokoll durchgeführt wird (Abschnitt 3), aber halten Sie ihn vom Schwimmgerät getrennt (Abbildung 1A). Platzieren Sie eine magnetische Sonde, die mit einem Gauß/Teslameter verbunden ist, im Tunnel und überprüfen Sie, welche Spannung erforderlich ist, um den gewählten Magnetfeldwert entlang der Hauptachse des Tunnels zu erhalten.
HINWEIS: Aufgrund der magnetischen Eigenschaften eines Magneten ist das Feld im Tunnel einigermaßen gleichmäßig. Dies kann überprüft werden, indem die Sonde sowohl horizontal als auch vertikal langsam bewegt wird.
- Trennen Sie die Sonde und verbinden Sie den Strömungstunnel mit dem Schwimmgerät.
- Beginnen Sie mit dem rheotaktischen Protokoll (Abschnitt 3).
2. Aufbau des Magnetfeldes mit der dreidimensionalen Magnetfeldmanipulation
- Schalten Sie die CPU-, DAC- und Spulentreiber ein (Abbildung 1B).
- Stellen Sie das ausgewählte Magnetfeld auf jeder der drei Achsen (x, y und z) ein.
- Platzieren Sie den Tunnel in der Mitte des Helmholtz-Paarsatzes.
- Beginnen Sie mit dem rheotaktischen Protokoll (Abschnitt 3).
3. Test der Zebrafisch-Rheotaxis in der Strömungskammer
- Setzen Sie einen bis fünf Fische mit einem 2-Liter-Tank in den Strömungstunnel um, wobei die Seiten und der Boden verdeckt sind.
- Schalten Sie die Pumpe ein und stellen Sie die Durchflussmenge im Tunnel auf 1,7 cm/s.
Anmerkung: Dieses langsam fließende Wasser hält das Wasser im Tunnel sauerstoffhaltig und erleichtert die Genesung der Tiere.
- Lassen Sie die Tiere 1 h lang im Schwimmtunnel akklimatisieren.
- Starten Sie die Videoaufzeichnung des Verhaltens der Fische im Tunnel.
Anmerkung: Wir haben eine Kamera (z.B. Yi 4K Action) mit Fernbedienung (z.B. Bluetooth) verwendet und das Video als .mpg (30 Bilder/s) gespeichert.
- Beginnen Sie mit der schrittweisen Erhöhung der Durchflussrate gemäß dem gewählten Versuchsprotokoll (1,3 cm/s in dieser Studie; Abbildung 2).
HINWEIS: Für dieses Protokoll haben wir niedrige Durchflussraten verwendet, die für Zebrafische zwischen 0 und 2,8 BL (Körperlängen)/s liegen. Diese Strömungsgeschwindigkeiten liegen im unteren Bereich der Strömungsraten, die beim Zebrafisch ein kontinuierlich orientiertes Schwimmen induzieren (3%–15% der kritischen Schwimmgeschwindigkeit [Ucrit]). Die Verwendung niedriger Durchflussraten (nach Bretts Protokoll) ist mit den spezifischen Verhaltensmerkmalen dieser Spezies in Gegenwart von Wasserströmungen verbunden. Zebrafische neigen dazu, entlang der Hauptachse der Kammer zu schwimmen, sich häufig zu drehen, selbst wenn Wasser strömt, und neigen dazu, sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts zu schwimmen. Dieses Verhalten wird durch die Wasserdurchflussrate beeinflusst und verschwindet bei relativ hohen Geschwindigkeiten (>8 BL/s), wenn die Tiere kontinuierlich mit dem Gesicht gegen den Strom schwimmen (volle positive rheotaktische Reaktion). Vertikal- und Querverschiebungen sind sehr selten.
- Führen Sie eine Morphometrie der Tiere (Geschlecht und Gesamtlänge [TL], Gabellänge [FL] oder BL) an Bildern von Fischen in einer morphometrischen Kammer durch.
- Wählen Sie das entsprechende Bild aus.
- Öffnen Sie das Bild in ImageJ.
- Achten Sie auf das Geschlecht des Tieres (männliche Zebrafische sind schlank und neigen dazu, gelblich zu sein, während Weibchen runder sind und tendenziell eine blau-weiße Färbung haben).
- Klicken Sie auf Analysieren > Maßstab festlegen und legen Sie den Maßstab des Bildes in Zentimetern fest, wobei die gesamte horizontale Länge des Tunnels als Referenz verwendet wird.
- Klicken Sie auf Analysieren > Messen, und notieren Sie die lineare Länge des Tieres.
- Berechnen Sie sein Körpergewicht (BW).
Anmerkung: BW wird aus Geschlecht-FL-BW-Beziehungen berechnet, die zuvor im Labor erstellt wurden, oder aus Metadaten. Das gesamte Verfahren vermeidet Manipulationsstress für die Tiere.
