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Ensayo de reotaxis del pez cebra: un método para medir el comportamiento de orientación en respuesta a diferentes caudales de agua

30 de abril de 2023

En este artículo

Resumen

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Fuente: Cresci, A., et al. Evaluando la influencia de la personalidad en la sensibilidad a los campos magnéticos en el pez cebra. J. Vis. Exp.(2019)

Este video describe el ensayo de reotaxis en pez cebra. El método consiste en medir el comportamiento de orientación del pez cebra en respuesta a diferentes caudales de agua bajo la influencia de diferentes campos magnéticos.

Protocolo

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1.Configuración del Campo Magnético con la Manipulación del Campo Magnético Unidimensional

  1. Encienda la unidad de alimentación (Figura 1A).
  2. Coloque el túnel en espiral en el lugar donde se realizará el protocolo reotáctico (sección 3) pero manténgalo desconectado del aparato natatorio (Figura 1A). Coloque una sonda magnética conectada con un Gauss/Teslameter dentro del túnel y verifique qué voltaje es necesario para obtener el valor del campo magnético elegido a lo largo del eje mayor del túnel><. NOTA: Debido a las propiedades magnéticas de un solenoide, el campo es razonablemente uniforme dentro del túnel; Esto se puede comprobar moviendo lentamente la sonda tanto horizontal como verticalmente.
  3. Desconecte la sonda y conecte el túnel de flujo al aparato de natación.
  4. Comience con el protocolo reotáctico (sección 3).

2. Configuración del campo magnético con la manipulación del campo magnético tridimensional

  1. Encienda la CPU, el DAC y los controladores de bobina (Figura 1B).
  2. Ajuste el campo magnético elegido en cada uno de los tres ejes (x, y y z).
  3. Coloque el túnel en el centro del conjunto de pares de Helmholtz.
  4. Comience con el protocolo reotáctico (sección 3).

3. Prueba de la reotaxis del pez cebra en la cámara de flujo

  1. Transfiera de uno a cinco peces al túnel de flujo usando un tanque de 2 L con los lados y el fondo oscurecidos.
  2. Encienda la bomba y ajuste el caudal en el túnel a 1,7 cm/s.
    nota: Esta agua de movimiento lento mantendrá oxigenada el agua del túnel y facilitará la recuperación de los animales.
  3. Deje que los animales se aclimaten al túnel de natación durante 1 h.
  4. Inicie la grabación de video del comportamiento de los peces en el túnel.
    nota: Usamos una cámara (por ejemplo, Yi 4K Action) con control remoto (por ejemplo, Bluetooth) y guardamos el video como .mpg (30 fotogramas / s).
  5. Iniciar el aumento escalonado del caudal según el protocolo experimental elegido (1,3 cm/s en este estudio; Figura 2).
    NOTA: Para este protocolo, utilizamos caudales bajos que, para el pez cebra, oscilan entre 0 y 2,8 BL (longitudes corporales)/s. Estas velocidades de flujo se encuentran en el rango más bajo de caudales que inducen la natación orientada continua en el pez cebra (3%-15% de la velocidad crítica de natación [Ucrit]). El uso de caudales bajos (siguiendo el protocolo de Brett) está ligado a las características específicas de comportamiento de esta especie en presencia de corrientes de agua. El pez cebra tiende a nadar a lo largo del eje mayor de la cámara, girando con frecuencia, incluso en presencia de flujo de agua, y tiende a nadar tanto río arriba como río abajo. Este comportamiento se ve afectado por el caudal de agua, desapareciendo a velocidades relativamente altas (>8 BL/s), cuando los animales nadan continuamente mirando hacia arriba (respuesta reotáctica positiva completa). Los desplazamientos verticales y transversales son muy raros.
  6. Realizar la morfometría de los animales (sexo y longitud total [TL], longitud de la horquilla [FL] o BL) en imágenes de peces en una cámara morfométrica.
    1. Seleccione la imagen adecuada.
    2. Abra la imagen en ImageJ.
    3. Fíjate en el sexo del animal (los peces cebra machos son delgados y tienden a ser amarillentos, mientras que las hembras son más redondeadas y suelen tener coloraciones azules y blancas).
    4. Haga clic en Analizar > Establecer escala y establezca la escala de la imagen en centímetros, utilizando toda la longitud horizontal del túnel como referencia.
    5. Haga clic en Analizar > Mida y registre la longitud lineal del animal.
    6. Calcule su peso corporal (BW).
      nota: El BW se calcula a partir de las relaciones sexo-FL-BW previamente construidas en el laboratorio o a partir de metadatos. Todo el procedimiento evita el estrés de manipulación en los animales.

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Resultados

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Figura 1: Configuración para el control de campo magnético.(A) Renderizado del túnel de natación con un solenoide para la inducción de un campo magnético estático y horizontal dentro del túnel. El solenoide (0,83 vueltas/cm) está conectado a una unidad de potencia y genera campos en el rango de ±250 μT (rango de intensidad que incluye el rango del campo magnético de la tierra). En el lad...

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Medidor de 9500 G FWBellN/AGausímetro, DC-10 kHz; resolución de la sonda: 0,01 μT
AD5755-1 Dispositivos analógicosEVAL-AD5755SDZCanal cuádruple, 16 bits, convertidor de digital a analógico
ALR3003D Elc3.76024E+12Fuente de alimentación de doble regulación de CC
BeagleBone Negro Beagleboard.org N/AComputadora de placa única
Controlador de bobina Hecho en casa N/AAmplificador basado en OP comercial (OPA544 de TI)
Pares de Helmholtz Hecho en casa N/ABobinas fabricadas con alambre AWG-14 estándar
HMC588L Honeywell 900405Rev E Magnetómetro digital de tres ejes
MO99-2506 FWBell 129966Sonda magnética de un solo eje
Aparatos de nataciónIngeniería M2M Equipos Científicos Personalizados N/AAparato de natación compuesto por bomba peristáltica y caudalímetro SMC Flow Switch con retroalimentación digital
TECO 278Teco N/ATermocriostato

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