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Essai de rhéotaxie du poisson-zèbre : une méthode pour mesurer le comportement d’orientation en réponse à différents débits d’eau

30 avril 2023

Dans cet article

Résumé

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Source : Cresci, A., et al. Évaluation de l’influence de la personnalité sur la sensibilité aux champs magnétiques chez le poisson-zèbre. J. Vis. Exp.(2019)

Cette vidéo décrit le test de rhéotaxie chez le poisson zèbre. La méthode implique la mesure du comportement d’orientation du poisson zèbre en réponse à différents débits d’eau sous l’influence de différents champs magnétiques.

Protocole

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1.Configuration du champ magnétique avec la manipulation du champ magnétique unidimensionnel

  1. Mettez le bloc d’alimentation sous tension (Figure 1A).
  2. Placez le tunnel enroulé à l’endroit où le protocole rhéotactique sera effectué (section 3) mais maintenez-le déconnecté de l’appareil de nage (Figure 1A). Placez une sonde magnétique connectée à un Gauss/Teslamètre à l’intérieur du tunnel et vérifiez quelle tension est nécessaire pour obtenir la valeur de champ magnétique choisie le long de l’axe principal du tunnel.
    REMARQUE : En raison des propriétés magnétiques d’un solénoïde, le champ est raisonnablement uniforme à l’intérieur du tunnel ; Cela peut être vérifié en déplaçant lentement la sonde à la fois horizontalement et verticalement.
  3. Débranchez la sonde et connectez le tunnel d’écoulement à l’appareil de nage.
  4. Commencez par le protocole rhéotactique (section 3).

2. Configuration du champ magnétique avec la manipulation du champ magnétique tridimensionnel

  1. Activez les pilotes du processeur, du DAC et de la bobine (Figure 1B).
  2. Réglez le champ magnétique choisi sur chacun des trois axes (x, y et z).
  3. Placez le tunnel au centre de l’ensemble de paires Helmholtz.
  4. Commencez par le protocole rhéotactique (section 3).

3. Test de la rhéotaxie du poisson zèbre dans la chambre d’écoulement

  1. Transférez un à cinq poissons dans le tunnel d’écoulement à l’aide d’un réservoir de 2 L avec les côtés et le fond masqués.
  2. Allumez la pompe et réglez le débit dans le tunnel sur 1,7 cm/s.
    note: Cette eau lente maintiendra l’eau du tunnel oxygénée et facilitera la récupération des animaux.
  3. Laissez les animaux s’acclimater au tunnel de nage pendant 1 h.
  4. Démarrez l’enregistrement vidéo du comportement du poisson dans le tunnel.
    note: Nous avons utilisé une caméra (par exemple, Yi 4K Action) avec une télécommande (par exemple, Bluetooth) et avons enregistré la vidéo au .mpg (30 images/s).
  5. Démarrer l’augmentation progressive du débit selon le protocole expérimental choisi (1,3 cm/s dans cette étude ; Figure 2).
    NOTE : Pour ce protocole, nous avons utilisé de faibles débits qui, pour le poisson zèbre, varient de 0 à 2,8 BL (longueurs du corps)/s. Ces vitesses d’écoulement se situent dans la gamme inférieure des débits qui induisent une nage orientée continue chez le poisson-zèbre (3 % à 15 % de la vitesse de nage critique [Ucrit]). L’utilisation de faibles débits (suivant le protocole de Brett) est liée aux caractéristiques comportementales spécifiques de cette espèce en présence de courants d’eau. Les poissons-zèbres ont tendance à nager le long de l’axe principal de la chambre, se tournant fréquemment, même en présence d’un écoulement d’eau, et ont tendance à nager à la fois en amont et en aval. Ce comportement est affecté par le débit d’eau, disparaissant à des vitesses relativement élevées (>8 BL/s), lorsque les animaux nagent continuellement face à l’amont (réponse rhéotactique positive complète). Les déplacements verticaux et transversaux sont très rares.
  6. Effectuer la morphométrie des animaux (sexe et longueur totale [TL], longueur à la fourche [FL] ou BL) sur des images de poissons dans une chambre morphométrique.
    1. Sélectionnez l’image appropriée.
    2. Ouvrez l’image dans ImageJ.
    3. Prenez note du sexe de l’animal (les poissons-zèbres mâles sont minces et ont tendance à être jaunâtres, tandis que les femelles sont plus arrondies et ont tendance à avoir des couleurs bleues et blanches).
    4. Cliquez sur Analyser > Définir l’échelle et définissez l’échelle de l’image en centimètres, en utilisant toute la longueur horizontale du tunnel comme référence.
    5. Cliquez sur Analyser > Mesurer et enregistrer la longueur linéaire de l’animal.
    6. Calculer son poids corporel (PC).
      note: Le BW est calculé à partir des relations sexe-FL-BW précédemment construites en laboratoire ou à partir de métadonnées. L’ensemble de la procédure évite le stress de manipulation sur les animaux.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
9500 G mètre FWBelln/aGaussmètre, DC-10 kHz ; résolution de la sonde : 0,01 μT
AD5755-1 Appareils analogiquesEVAL-AD5755SDZConvertisseur numérique-analogique quadricanal, 16 bits
ALR3003D Elc3,76024E+12Alimentation DC Double régulée
BeagleBone Noir Beagleboard.org n/aOrdinateur monocarte
Pilote de bobine Fait maison n/aAmplificateur basé sur OP commercial (OPA544 de TI)
Paires de Helmholtz Fait maison n/aBobines fabriquées avec du fil standard AWG-14
HMC588L Honeywell 900405Rev E Magnétomètre numérique à trois axes
Réf. MO99-2506 FWBell 129966Sonde magnétique à axe unique
Appareil de natationM2M Engineering Équipement scientifique sur mesure n/aAppareil de natation composé d’une pompe péristaltique et d’un débitmètre à commutateur SMC avec retour d’information numérique
TECO 278Teco n/aThermo-cryostat

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Mots-clés

Zebrafish RheotaxisWater Flow RateMagnetic Field ManipulationSwimming Tunnel SetupVideo Analysis TrackingRheotactic Index CalculationFlow Rate IncreaseFish Orientation BehaviorHelmholtz Pairs SetupMagnetometer Verification

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