Modellierung fetaler Alkoholspektrumstörungen beim Zebrafisch, um den Einfluss einer ungünstigen embryonalen Umgebung auf das Sozialverhalten von Erwachsenen zu charakterisieren

Das Ziel unseres Labors ist es, zu verstehen, wie Gene mit der Gehirnentwicklung interagieren, um das Verhalten zu beeinflussen. In unserem Labor verwenden wir Zebrafische, um zu verstehen, wie ein Umweltfaktor wie Alkoholexposition während der Entwicklung zu Veränderungen in den Genen eines Zebrafisches führt und somit die Gehirnentwicklung beeinflusst und zu Verhaltensänderungen führt. Unser übergeordnetes Ziel ist es zu verstehen, ob das genetische Profil einer Person es mehr oder weniger wahrscheinlich macht, dass sie von embryonaler Alkoholexposition betroffen ist. In unserem Bereich verwenden wir derzeit automatisiertes Tracking, das den Durchsatz erhöht, und wir verwenden fortschrittliche genetische Editierung wie die CRISPR-Technologie. Die Kombination dieser beiden ermöglicht es uns, weiter zu entschlüsseln, wie Gen-Umwelt-Interaktionen zu Verhaltensänderungen führen. Was wir also zum ersten Mal zeigen konnten, war, dass der Zebrafisch verwendet werden kann, um die sozialen Defizite zu modellieren, die mit fetalen Alkoholspektrumstörungen verbunden sind. In der Vergangenheit wurden Zebrafische verwendet, um die schwerwiegenderen Folgen einer pränatalen Alkoholexposition zu modellieren. Konkret wurden sie verwendet, um nach körperlichen Defekten zu suchen, die durch hohe Alkoholdosen über lange Zeiträume verursacht wurden. Als Fachgebiet wussten wir nicht, ob der Zebrafisch verwendet werden kann, um die sozialen Defekte zu modellieren, die mit fetalen Alkoholspektrumstörungen verbunden sind. Wir konnten zum ersten Mal zeigen, dass der Konsum einer niedrigen Dosis Alkohol über einen sehr kurzen Zeitraum zu sozialen Defekten bei erwachsenen Zebrafischen führt.

[Dozent] Positionieren Sie zunächst 1,4-Liter-Tanks entlang der Breite eines 37-Liter-Tanks. Decken Sie das Heck und den Boden des 37-Liter-Beckens mit weißer Wellpappe ab, um den Kontrast zwischen dem Versuchsfisch und dem Hintergrund zu verstärken. Positionieren Sie dann die Wellpappe an der Außenwand der 1,4-Liter-Becken, um den Kontrast des sozialen Stimulus für die Versuchsfische zu verstärken. Legen Sie anschließend weißes Wellblech zwischen das 1,4-Liter- und das 37-Liter-Becken, um zu verhindern, dass sich die Fische während des Aufenthalts sehen. Positionieren Sie die Kamera in einem geeigneten Abstand, um die Länge des 37-Liter-Tanks und die Hälfte der 1,4-Liter-Tanks zu erfassen. Verwenden Sie Aquarienhaubenleuchten, die mit einer 15 Watt T8 Vollspektrumlampe ausgestattet sind, um das 37-Liter-Becken zu beleuchten. Verwenden Sie einen Online-Zufallssequenzgenerator, um alle Studien zu randomisieren, bevor Sie die Verhaltenstests durchführen. Füllen Sie dann den 37-Liter-Tank, der für den Verhaltenstest vorgesehen ist, mit Wasser, das zum Gehäusegestell passt. Stellen Sie sicher, dass die Wassertemperatur mit dem Gehäusegestell in einem Bereich von 2 Grad Celsius übereinstimmt und die Wasserstände in allen Tanks identisch sind. Markieren Sie oben und unten 5-Zentimeter-Schritte entlang der Länge des 37-Liter-Tanks, um 10 Zonen mit einer Länge von jeweils 5 Zentimetern für einen 50-Zentimeter-Testtank zu erstellen. Wählen Sie als Nächstes zwei Männchen und zwei Weibchen aus derselben Kohorte als Versuchsfische aus, um als sozialer Stimulus zu fungieren. Fangen Sie den 16 Wochen alten Versuchsfisch mit einem Netz im Haltungsbecken und setzen Sie ihn in ein Gefäß mit Fischwasser. Positionieren Sie dann den Versuchsfisch in der Mitte der Testarena. Stellen Sie sicher, dass die Erkennungseinstellungen mit den Benutzereinstellungen basierend auf der ausgewählten Software übereinstimmen, bevor Sie die 20-minütige Testversion starten. Halten Sie während der ersten 10 Minuten die undurchsichtige Barriere zwischen dem 37-Liter- und dem 1,4-Liter-Tank aufrecht. Entfernen Sie anschließend vorsichtig die undurchsichtigen Barrieren, damit die Versuchsfische den sozialen Reiz sehen können. Die Exposition von embryonalem Ethanol schwächte die Schwarmreaktion ab, da sich diese Fische nicht in die Nähe des Schwarms bewegten. Kontrollfische reagierten signifikant stärker auf den lebenden Schwarm als Fische, die 1 % Alkohol ausgesetzt waren. In Gegenwart des sozialen Stimulus verbrachten die Kontrollfische im Vergleich zu mit Ethanol behandelten Fischen mehr Zeit in Zone 1. Die Exposition gegenüber embryonalem Ethanol beeinträchtigte die Mobilität nicht, da es während der Gewöhnung, wenn der soziale Stimulus nicht vorhanden ist, keinen Unterschied zwischen den Gruppen zwischen den Zonen gibt. Es gibt keinen Unterschied in der Zeit, die Fische in Zone 1 verbringen, wenn der soziale Reiz nicht sichtbar ist.