Name: Bewertung der Neurotoxizität bei erwachsenem Danio rerio mit einer Reihe von Verhaltenstests in einem einzigen Tank (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-11-03T12:40:00.000+00:00
Duration: 8 min 36 s
Description: Erfahren Sie, wie Sie ein Verhaltenstest-Batterie für erwachsene Danio rerio in einem einzigen Tank durchführen, um Neurotoxizität von Chemikalien zu bewerten. Diese standardisierte Methode ermöglicht reproduzierbare Ergebnisse.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Diese Arbeit wurde unterstützt von der "Agencia Estatal de Investigación" des spanischen Ministeriums für Wissenschaft und Innovation (Projekt PID2020-113371RB-C21), IDAEA-CSIC, Severo Ochoa Centre of Excellence (CEX2018-000794-S). Juliette Bedrossiantz wurde durch ein Promotionsstipendium (PRE2018-083513) unterstützt, das von der spanischen Regierung und dem Europäischen Sozialfonds (ESF) kofinanziert wurde.

Verhaltenstestbatterie zur Bewertung neurotoxischer Wirkungen bei adulten Zebrafischen

<ol><li>Raldúa, D., Piña, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+zebrafish+assays+for+analyzing+drug+toxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opinion+on+Drug+Metabolism+%26+Toxicology%22%5BJournal%5D)">In vivo zebrafish assays for analyzing drug toxicity.</a> Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology. 10 (5), 685-697 (2014).</li>
<li>Faria, M., Prats, E., Bellot, M., Gomez-Canela, C., Raldúa, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmacological+modulation+of+serotonin+levels+in+zebrafish+larvae%3A+Lessons+for+identifying+environmental+neurotoxicants+targeting+the+serotonergic+system%5BTitle%5D)+AND+%22Toxics%22%5BJournal%5D)">Pharmacological modulation of serotonin levels in zebrafish larvae: Lessons for identifying environmental neurotoxicants targeting the serotonergic system.</a> Toxics. 9 (6), 118(2021).</li>
<li>Faria, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+models+for+human+acute+organophosphorus+poisoning%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Zebrafish models for human acute organophosphorus poisoning.</a> Scientific Reports. 5, 15591(2015).</li>
<li>Faria, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glyphosate+targets+fish+monoaminergic+systems+leading+to+oxidative+stress+and+anxiety%5BTitle%5D)+AND+%22Environment+International%22%5BJournal%5D)">Glyphosate targets fish monoaminergic systems leading to oxidative stress and anxiety.</a> Environment International. 146, 106253(2021).</li>
<li>Faria, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Screening+anti-predator+behaviour+in+fish+larvae+exposed+to+environmental+pollutants%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Screening anti-predator behaviour in fish larvae exposed to environmental pollutants.</a> Science of the Total Environment. 714, 136759(2020).</li>
<li>Faria, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acrylamide+acute+neurotoxicity+in+adult+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Acrylamide acute neurotoxicity in adult zebrafish.</a> Scientific Reports. 8 (1), 7918(2018).</li>
<li>Kalueff, A. V., Stewart, A. M. Zebrafish Protocols for Neurobehavioral Research. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKalueff%2C+AV+%22Neuromethods%22">Neuromethods</a>. , Springer Prtocols, Humana Totowa, NJ. (2012).</li>
<li>Kalueff, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+comprehensive+catalog+of+zebrafish+behavior+1.0+and+beyond%5BTitle%5D)+AND+%22Zebrafish%22%5BJournal%5D)">Towards a comprehensive catalog of zebrafish behavior 1.0 and beyond.</a> Zebrafish. 10 (1), 70-86 (2013).</li>
<li>Egan, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+behavioral+and+physiological+phenotypes+of+stress+and+anxiety+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Understanding behavioral and physiological phenotypes of stress and anxiety in zebrafish.</a> Behavioural Brain Research. 205, 38-44 (2009).</li>
<li>Noldus. Social behavior in Zebrafish. , https://www.noldus.com/applications/social-behavior-zebrafish (2012).</li>
<li>Green, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+high-throughput+neurophenotyping+of+zebrafish+social+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Automated high-throughput neurophenotyping of zebrafish social behavior.</a> Journal of Neuroscience Methods. 210 (2), 266-271 (2012).</li>
<li>Miller, N., Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+shoaling+behaviour+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Quantification of shoaling behaviour in zebrafish (Danio rerio).</a> Behavioural Brain Research. 184 (2), 157-166 (2007).</li>
<li>Landin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxytocin+receptors+regulate+social+preference+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Oxytocin receptors regulate social preference in zebrafish.</a> Scientific Reports. 10 (1), 5435(2020).</li>
<li>Ogi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+preference+tests+in+zebrafish%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Veterinary+Science%22%5BJournal%5D)">Social preference tests in zebrafish: A systematic review.</a> Frontiers in Veterinary Science. 7, 590057(2021).</li>
<li>Bedrossiantz, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+zebrafish+model+of+neurotoxicity+by+binge-like+methamphetamine+exposure%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">A zebrafish model of neurotoxicity by binge-like methamphetamine exposure.</a> Frontiers in Pharmacology. 12, 770319(2021).</li>
<li>Hamilton, T. J., Krook, J., Szaszkiewicz, J., Burggren, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shoaling%2C+boldness%2C+anxiety-like+behavior+and+locomotion+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29+are+altered+by+acute+benzo%5Ba%5Dpyrene+exposure%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Shoaling, boldness, anxiety-like behavior and locomotion in zebrafish (Danio rerio) are altered by acute benzo[a]pyrene exposure.</a> Science of the Total Environment. 774, 145702(2021).</li>
<li>Kane, A. S., Salierno, J. D., Brewer, S. K. Chapter 32. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKane%2C+AS+%22Fish+models+in+behavioral+toxicology%3A+Automated+Techniques%2C+Updates%2C+and+Perspectives+Methods+in+Aquatic+Toxicology%22">Fish models in behavioral toxicology: Automated Techniques, Updates, and Perspectives Methods in Aquatic Toxicology</a>. Volume2, Lewis Publishers, Boca Raton, FL. (2005).</li>
<li>Leary, S. L., et al. AVMA guidelines for the euthanasia of animals: 2020 edition. , www.avma.org/sites/default/files/2020-02/Guidelines-on-Euthanasia-2020.pdf (2020).</li>
<li>Grieco, F., Krips, O. Help (PDF version) EthoVision ® XT. , www.noldus.com (2017).</li>
<li>Faria, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glyphosate+targets+fish+monoaminergic+systems+leading+to+oxidative+stress+and+anxiety%5BTitle%5D)+AND+%22Environment+International%22%5BJournal%5D)">Glyphosate targets fish monoaminergic systems leading to oxidative stress and anxiety.</a> Environment International. 146, 106253(2021).</li>
<li>Maximino, C., Costa, B., Lima, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+monoaminergic+neuropsychopharmacology+in+zebrafish%2C+6+years+later%3A+Towards+paradoxes+and+their+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">A review of monoaminergic neuropsychopharmacology in zebrafish, 6 years later: Towards paradoxes and their solution.</a> Current Psychopharmacology. 5 (2), 96-138 (2016).</li>
<li>Maximino, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+serotonin+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29+anxiety%3A+Relationship+with+serotonin+levels+and+effect+of+buspirone%2C+WAY+100635%2C+SB+224289%2C+fluoxetine+and+para-chlorophenylalanine+%28pCPA%29+in+two+behavioral+models%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropharmacology%22%5BJournal%5D)">Role of serotonin in zebrafish (Danio rerio) anxiety: Relationship with serotonin levels and effect of buspirone, WAY 100635, SB 224289, fluoxetine and para-chlorophenylalanine (pCPA) in two behavioral models.</a> Neuropharmacology. 71, 83-97 (2013).</li>
<li>Faria, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Therapeutic+potential+of+N-acetylcysteine+in+acrylamide+acute+neurotoxicity+in+adult+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Therapeutic potential of N-acetylcysteine in acrylamide acute neurotoxicity in adult zebrafish.</a> Scientific Reports. 9 (1), 16467(2019).</li>
<li>Homer, B. D., Solomon, T. M., Moeller, R. W., Mascia, A., DeRaleau, L., Halkitis, P. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methamphetamine+abuse+and+impairment+of+social+functioning%3A+A+review+of+the+underlying+neurophysiological+causes+and+behavioral+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Psychological+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Methamphetamine abuse and impairment of social functioning: A review of the underlying neurophysiological causes and behavioral implications.</a> Psychological Bulletin. 134 (2), 301-310 (2008).</li>
<li>Linker, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+the+maximum+predictive+validity+for+neuropharmacological+anxiety+screening+assays+using+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Neuromethods%22%5BJournal%5D)">Assessing the maximum predictive validity for neuropharmacological anxiety screening assays using zebrafish.</a> Neuromethods. 51, 181-190 (2011).</li>
<li>Hartung, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+alternative+methods+to+a+new+toxicology%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutics+and+Biopharmaceutics%22%5BJournal%5D)">From alternative methods to a new toxicology.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 77 (3), 338-349 (2011).</li>
<li>Cachat, J. M., et al. Video-Aided Analysis of Zebrafish Locomotion and Anxiety-Related Behavioral Responses. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCachat%2C+JM+%22Zebrafish+Neurobehavioral+Protocols.+Neuromethods%22">Zebrafish Neurobehavioral Protocols. Neuromethods</a>. Kalueff, A., Cachat, J. 51, Humana Press. (2011).</li>
<li>Rosemberg, D. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differences+in+spatio-temporal+behavior+of+zebrafish+in+the+open+tank+paradigm+after+a+short-period+confinement+into+dark+and+bright+environments%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Differences in spatio-temporal behavior of zebrafish in the open tank paradigm after a short-period confinement into dark and bright environments.</a> PLoS ONE. 6 (5), e19397(2011).</li>
<li>Blaser, R., Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+phenotyping+in+Zebrafish%3A+Comparison+of+three+behavioral+quantification+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Research+Methods%22%5BJournal%5D)">Behavioral phenotyping in Zebrafish: Comparison of three behavioral quantification methods.</a> Behavioral Research Methods. 38 (3), 456-469 (2006).</li>
<li>Cachat, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+neurophenotyping+of+adult+zebrafish+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional neurophenotyping of adult zebrafish behavior.</a> PLoS ONE. 6 (3), e17597(2011).</li>
<li>Cachat, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deconstructing+adult+zebrafish+behavior+with+swim+trace+visualizations%5BTitle%5D)+AND+%22Neuromethods%22%5BJournal%5D)">Deconstructing adult zebrafish behavior with swim trace visualizations.</a> Neuromethods. 51, 191-201 (2011).</li>
</ol>

Die Autoren erklären, dass die Forschung in Abwesenheit von kommerziellen oder finanziellen Beziehungen durchgeführt wurde, die als potenzieller Interessenkonflikt ausgelegt werden könnten.

Charakteristisches Angstverhalten, das bei NTT beobachtet wurde, wurde positiv mit dem Serotoninspiegel korreliert, der im Gehirn analysiert wurde21. Zum Beispiel zeigten Fische nach der Exposition gegenüber para-Chlorphenylalanin (PCPA), einem Inhibitor der 5-HT-Biosynthese, positive Geotaxis sowie verminderte 5-HT-Spiegel im Gehirn22, Ergebnisse, die denen mit METH sehr ähnlich sind. Daher deutet die Abnahme des Serotoninspiegels im Gehirn und die Anzeige positiver Geotax...

Der Zebrafisch (Danio rerio) ist eine beliebte Modell-Wirbeltierart für Ökotoxikologie, Arzneimittelforschung und sicherheitspharmakologische Studien. Seine geringen Kosten, die gut etablierten molekulargenetischen Werkzeuge und die Konservierung wichtiger physiologischer Prozesse, die an der Morphogenese und Aufrechterhaltung des Nervensystems beteiligt sind, machen den Zebrafisch zu einem idealen Tiermodell für die neurowissenschaftliche Forschung, einschließlich der neurobehavioralen Toxikologie 1,2. Der Hauptendpunkt für die Bewertung der Neurotoxizität einer Chemikalie war bis vor kurzem das Vorhandensein neuropathologischer Wirkungen. In jüngster Zeit wurden jedoch Verhaltensendpunkte in neurotoxikologische Screening-Protokolle aufgenommen, und diese funktionellen Ergebnisse werden heute häufig verwendet, um die potenzielle Neurotoxizität von Chemikalien zu identifizieren und zu bestimmen 3,4. Darüber hinaus sind Verhaltensendpunkte aus ökologischer Sicht von hoher Relevanz, da bereits eine sehr leichte Verhaltensänderung bei Fischen das Überleben des Tieres unter natürlichen Bedingungen gefährden könnte5.
Einer der am häufigsten verwendeten Verhaltenstests in der adulten Zebrafischforschung ist der neuartige Tanktest (NTT), der angstähnliches Verhalten misst 6,7. In diesem Assay werden die Fische einer Neuheit ausgesetzt (Fische werden in ein unbekanntes Becken gesetzt), einem milden aversiven Reiz und ihre Verhaltensreaktionen beobachtet. NTT wird hauptsächlich zur Beurteilung der basalen Bewegungsaktivität, Geotaxis, des Einfrierens und der unberechenbaren Bewegungen von Fischen verwendet. Findling8 ist gekennzeichnet durch abrupte Richtungswechsel (Zickzack) und wiederholte Beschleunigungsepisoden (Darting). Es handelt sich um eine Alarmreaktion, die in der Regel vor oder nach dem Einfrieren beobachtet wird. Das Gefrierverhalten entspricht einer vollständigen Einstellung der Bewegungen des Fisches (mit Ausnahme der operkulären und okulären Bewegungen) auf dem Boden des Beckens, im Unterschied zu einer durch Sedierung verursachten Immobilität, die Hypolokomotion, Akinesie und Sinken verursacht8. Frieren ist in der Regel mit einem hohen Stress- und Angstzustand verbunden und gehört auch zum unterwürfigen Verhalten. Komplexe Verhaltensweisen sind hervorragende Indikatoren für den Angstzustand von Tieren. Es hat sich gezeigt, dass NTT empfindlich auf pharmakologische und genetische Manipulation reagiert9, was es zu einem wertvollen Werkzeug für die Untersuchung der neuronalen Grundlagen von Angstzuständen und verwandten Störungen macht.
Zebrafische sind eine sehr soziale Spezies, so dass wir ein breites Spektrum an sozialem Verhalten messen können. Der Shoaling-Test (ST) und der Social Preference Test (SPT) sind die am häufigsten verwendeten Assays zur Beurteilung des Sozialverhaltens10. Der ST misst die Neigung von Fischen, sich zu gruppieren11, indem er ihr räumliches Verhalten und ihre Bewegungsmuster quantifiziert. ST ist nützlich, um Gruppendynamik, Führung, soziales Lernen und das Verständnis des Sozialverhaltens vieler Fischarten zu untersuchen12. Der SPT bei erwachsenen Zebrafischen wurde von Crawleys Präferenz für den sozialen Neuheitstest für Mäuse übernommen13 und wurde schnell zu einem beliebten Verhaltenstest für die Untersuchung der sozialen Interaktion bei dieser Modellspezies14. Diese beiden Tests wurden auch für den Einsatz in Drogenscreening-Assays angepasst und haben sich als vielversprechend für die Identifizierung neuer Verbindungen erwiesen, die das Sozialverhalten modulieren15,16.
Im Allgemeinen sind Verhaltensassays bei erwachsenen Zebrafischen leistungsfähige Werkzeuge, die wertvolle Informationen über die Verhaltensmechanismen oder die Neurophänotypen von Wirkstoffen und missbrauchten Medikamenten liefern können17. In diesem Protokoll wird beschrieben, wie diese Verhaltenswerkzeuge7 mit grundlegenden materiellen Ressourcen implementiert werden und wie sie in Toxizitätsassays angewendet werden, um die Auswirkungen einer Vielzahl neuroaktiver Verbindungen zu charakterisieren. Darüber hinaus werden wir sehen, dass die gleichen Tests angewendet werden können, um die neurologischen Auswirkungen einer akuten Exposition gegenüber einer neuroaktiven Verbindung (Methamphetamin) zu bewerten, aber auch, um diese Auswirkungen nach chronischer Exposition gegenüber Umweltkonzentrationen eines Pestizids (Glyphosat) zu charakterisieren.

<table><tbody><tr><td>Aquarium Würfelform</td><td>Blau Aquaristik</td><td>7782025</td><td>Cubic Panoramic 10 &nbsp;( 10 L, 20 cm x 20 cm x 25 cm, 5 mm)</td></tr><tr><td>Ethovision software</td><td>Noldus</td><td>Ethovision XT</td><td>Version 12.0 oder neuer</td></tr><tr><td>GigE Kamera</td><td>Imaging Development Systems</td><td>UI-5240CP-NIR-GL</td><td></td></tr><tr><td>GraphPad Prism 9.02</td><td>GraphPad software Inc</td><td>GraphPad Prism 9.02</td><td>&nbsp; Für Windows</td></tr><tr><td>IDS Kameramanager</td><td>Imaging Development Systems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>LED-Hintergrundbeleuchtung</td><td>Quirumed</td><td>GP-G2</td><td></td></tr><tr><td>SPSS Software</td><td>IBM</td><td>IBM SPSS v26</td><td></td></tr><tr><td>uEye Cockpit Software&nbsp;</td><td>Imaging Development Systems</td><td>Version 4.90</td><td></td></tr></tbody></table>

bewertung der neurotoxizität bei erwachsenem danio rerio mit einer reihe von verhaltenstests in einem einzigen tank

Neurotoxicity Assessment in Adult Danio rerio using a Battery of Behavioral Tests in a Single Tank

Das Vorhandensein neuropathologischer Wirkungen erwies sich viele Jahre lang als Hauptendpunkt für die Beurteilung der Neurotoxizität einer chemischen Substanz. In den letzten 50 Jahren wurden jedoch die Auswirkungen von Chemikalien auf das Verhalten von Modellarten aktiv untersucht. Nach und nach wurden Verhaltensendpunkte in neurotoxikologische Screening-Protokolle integriert, und diese funktionellen Ergebnisse werden heute routinemäßig verwendet, um die potenzielle Neurotoxizität von Chemikalien zu identifizieren und zu bestimmen. Verhaltensassays bei erwachsenen Zebrafischen bieten ein standardisiertes und zuverlässiges Mittel, um eine breite Palette von Verhaltensweisen zu untersuchen, darunter Angstzustände, soziale Interaktion, Lernen, Gedächtnis und Sucht. Verhaltenstests bei erwachsenen Zebrafischen beinhalten in der Regel, dass die Fische in eine Versuchsarena gesetzt und ihr Verhalten mit Hilfe von Video-Tracking-Software aufgezeichnet und analysiert wird. Fische können verschiedenen Reizen ausgesetzt sein, und ihr Verhalten kann mit einer Vielzahl von Metriken quantifiziert werden. Der neuartige Aquarientest ist einer der am meisten akzeptierten und am weitesten verbreiteten Tests zur Untersuchung von angstähnlichem Verhalten bei Fischen. Die Schwarm- und Sozialpräferenztests sind nützlich, um das Sozialverhalten von Zebrafischen zu untersuchen. Dieser Assay ist besonders interessant, da das Verhalten des gesamten Schwarms untersucht wird. Diese Assays haben sich als hochgradig reproduzierbar und empfindlich gegenüber pharmakologischen und genetischen Manipulationen erwiesen, was sie zu wertvollen Werkzeugen für die Untersuchung der neuronalen Schaltkreise und molekularen Mechanismen macht, die dem Verhalten zugrunde liegen. Darüber hinaus können diese Assays im Arzneimittel-Screening verwendet werden, um Verbindungen zu identifizieren, die potenzielle Modulatoren des Verhaltens sein können.
In dieser Arbeit werden wir zeigen, wie Verhaltenswerkzeuge in der Neurotoxikologie von Fischen angewendet werden können, indem wir die Wirkung von Methamphetamin, einer Freizeitdroge, und Glyphosat, einem Umweltschadstoff, analysieren. Die Ergebnisse zeigen den signifikanten Beitrag von Verhaltensassays in erwachsenen Zebrafischen zum Verständnis der neurotoxikologischen Wirkungen von Umweltschadstoffen und Medikamenten und liefern Einblicke in die molekularen Mechanismen, die die neuronale Funktion verändern können.

In diesem Abschnitt werden wir uns einige mögliche Anwendungen dieser Verhaltenswerkzeuge in der Neurotoxikologie von Fischen ansehen. Die folgenden Ergebnisse korrespondieren mit der Charakterisierung der akuten oder Binge-Wirkungen von Methamphetamin (METH), einer Freizeitdroge, und den subchronischen Wirkungen von Glyphosat, einem der wichtigsten Herbizide in aquatischen Ökosystemen.
Charakterisierung eines Methamphetamin-Binge-Neurotoxizitätsmodells in adulten Zebrafischen...

Hier stellen wir eine umfassende Verhaltenstestbatterie vor, einschließlich der neuartigen Aquarien-, Schwarm- und Sozialpräferenztests, um die potenziellen neurotoxischen Wirkungen von Chemikalien (z. B. Methamphetamin und Glyphosat) auf erwachsene Zebrafische mit einem einzigen Tank effektiv zu bestimmen. Diese Methode ist für die Neurotoxizität und die Umweltforschung relevant.

Bewertung der Neurotoxizität bei erwachsenem Danio rerio mit einer Reihe von Verhaltenstests in einem einzigen Tank

The presence of neuropathological effects proved to be, for many years, the main endpoint for assessing the neurotoxicity of a chemical substance. ...

Unsere Hauptforschung zielt darauf ab, die Verhaltenseffekte zu identifizieren, die durch Umweltschadstoffe und Medikamente bei Fischen hervorgerufen werden. Ich versuche auch, die Mechanismen zu verstehen, die zu diesen Effekten führen. Ein soziales und angstähnliches Verhalten kann nicht ohne weiteres mit Embryonen behandelt werden.Wir führen Studien durch, die auf diese Verhaltensweisen im adulten Zebrafischmodell abzielen. Dieses Protokoll beschreibt, wie Verhaltenswerkzeuge mit grundlegenden materiellen Ressourcen implementiert werden können, um die Reproduzierbarkeit von Tests zu erleichtern und die erzielten Ergebnisse innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft zu harmonisieren. Die in diesem Protokoll vorgestellten Assays haben sich als hochgradig reproduzierbar und empfindlich gegenüber genetischen und pharmakologischen Manipulationen erwiesen, was sie zu variablen und nicht-invasiven Werkzeugen macht, die die neuronalen und molekularen Mechanismen fördern, die dem Verhalten zugrunde liegen.Sobald eine Verhaltensanstrengung identifiziert wurde, besteht die größte Herausforderung darin, die spezifischen Wirkungsweisen zu bestimmen, die zu den beobachtenden Bemühungen führen. Beginnend mit dem molekularen auslösenden Ereignis, bei dem Vorhersagen einige Hinweise auf das molekulare auslösende Ereignis liefern können, sind wir noch weit davon entfernt, genaue Vorhersagen zu erhalten. Wir interessieren uns derzeit für die Bestimmung der Phasenvalidität der chemischen Modelle der Parkinson-Krankheit, die in embryonalen und adulten Zebrafischen entwickelt wurden, indem MPTP und Rotenon verwendet werden, wobei die Kinematik der gangartigen Bewegung oder während einer explosiven Bewegung wie der akustisch evozierten Fluchtreaktion evaluiert werden soll.

neurotoxicity-assessment-adult-danio-rerio-using-battery-behavioral

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um Larven Zebrafisch und Fathead Elritze motorischen Aktivitäten und Photomotor Antworten (PMR) mithilfe einer automatischen Tracking-Software prüfen. Wenn gemeinsam Toxikologie Bioassays enthalten, liefern Analysen dieser Verhaltensweisen ein Diagnose-Tool um chemische Bioaktivität zu untersuchen. Dieses Protokoll wird beschrieben mit Koffein, ein Modell Neurostimulant.

Experimentelles Protokoll für die Prüfung Verhaltensreaktion Profile in Larval Fish: Anwendung auf die Neuro-Stimulans Koffein

Eine umfassende Verhaltens-Testbatterie der Motorik, Stimmung – einschließlich sozialer Interaktion, Depression und Angst – und Kognition ist für die wiederholte Bewertung der Neurodegeneration im Zusammenhang mit Veränderungen im Verhalten von Mäusen.

Eine Verhaltenstherapie Testbatterie für die wiederholte Beurteilung der Motorik, Stimmung und Kognition bei Mäusen

Ein detailliertes experimentelles Protokoll wird in diesem Beitrag zur Bewertung der neurobehavioralen Toxizität von Umweltschadstoffen unter Verwendung eines Zebrafischlarvenmodells vorgestellt, einschließlich des Expositionsprozesses und Tests für neurobehaviorale Indikatoren.

Untersuchung neurobehavioraler Auswirkungen von Umweltschadstoffen auf Zebrafischlarven

Wir beschreiben den Arbeitsablauf und die Datenanalyse eines Screening-Systems zur Bewertung der Toxizität chemischer Verbindungen basierend auf der Vibrationsschreckreaktion des Zebrafischembryos. Das System zeichnet die Bewegungen von Zebrafischembryonen bei Exposition gegenüber einem Vibrationsreiz auf und ermöglicht eine integrierte Bewertung der allgemeinen Toxizität/Letalität und der neuromuskulären Toxizität.

Bewertung der Toxizität von Chemikalien mit einem Zebrafisch-Vibrations-Startle-Response-Screening-System

Das Protokoll stellt eine kostengünstige Methode mit hohem Durchsatz zur Beurteilung der Neurotoxizität in der Fruchtfliege durch die Quantifizierung der Bewegungsstörung als Alternative zu herkömmlichen Säugetiermodellen dar. Ziel ist es, die neurotoxischen Wirkungen von pharmazeutischen Wirkstoffen, Umwelteinflüssen oder genetischen Veränderungen anhand eines sensitiven, reproduzierbaren und ethisch günstigen Modells zu bewerten.

Verhaltensanalyse der lokomotorischen Dysfunktion bei Drosophila melanogaster als Aussage für Neurotoxizität

Dieses Protokoll etabliert ein verhaltensbezogenes Phänotypisierungsparadigma bei mit MPTP behandelten Zebrafischlarven, um Parkinson-ähnliche motorische und nicht-motorische Defizite zu bewerten.

Phänotypisches Profilieren von MPTP-induzierten, Parkinson-ähnlichen Verhaltensphänotypen bei Zebrafischlarven basierend auf Verhaltensexperimenten

Wir haben zwei Methoden zur Untersuchung von Auswirkungen der visuelle Hinweise auf das Verhalten in der Abwesenheit von taktilen und chemische Reize entwickelt. Eine Methode besteht videotaping Reaktionen der Krebse zu reflektierenden Wänden in einem Aquarium, der andere untersucht Auswirkungen der visuellen Eingänge durch eine Live-Krebse hinter einer transparenten Partition zur Verfügung gestellt.

Recording Verhaltensreaktionen auf Reflection in Crayfish

Als Reaktion auf Lebensmittel oder Arzneimittel-gepaart Hinweise nimmt im Laufe einer Periode der Abstinenz und dies kann zu einer erhöhten Anfälligkeit für Rückfälle Verhaltensweisen beziehen. Hier haben wir detailliert ein Verfahren zur Bewertung dieser "Inkubationszeit der Begierde" in Ratten, die selbst verwalteten Saccharose haben.

Eine allgemeine Methode zur Bewertung der Inkubation von Saccharose Craving in Ratten

Diese abstrakte beschreibt eine neue Methode, um die Entwicklung einer Neurotoxizität bei Patienten unter Chemotherapie zu beurteilen. Während herkömmliche Bewertungsmethoden in ihrer Fähigkeit, frühzeitig Veränderungen in der Funktion der Nerven erkennen begrenzt sind, bieten Nervenerregbarkeit Techniken Früherkennung von Patienten mit einem Risiko von schwerer Neurotoxizität und Einblick in die Pathophysiologie.

Nervenerregbarkeit Assessment in Chemotherapie-induzierte Neurotoxizität

Retrograden Transport von Fluoreszenzfarbstoff markiert eine Subpopulation von Neuronen auf anatomische Projektion basiert. Beschriftet Axone kann visuell ausgerichtet...

Retrograde Fluoreszenzmarkierung Ermöglicht Gezielte Extracellular Einzel-Einheit Aufnahme von identifizierten Neuronen<em&gt; In vivo</em

Erfahren Sie, wie Sie ein Verhaltenstest-Batterie für erwachsene Danio rerio in einem einzigen Tank durchführen, um Neurotoxizität von Chemikalien zu bewerten. Diese standardisierte Methode ermöglicht reproduzierbare Ergebnisse.

Bewertung der Neurotoxizität bei erwachsenem Danio rerio mit einer Reihe von Verhaltenstests in einem einzigen Tank

Weitere Videos entdecken