כאן, אנו מציגים סוללת בדיקות התנהגותית מקיפה, כולל מיכל חדשני, Shoaling ומבחני העדפה חברתית, כדי לקבוע ביעילות את ההשפעות הנוירוטוקסיות האפשריות של כימיקלים (למשל, מתאמפטמין וגלייפוסט) על דגי זברה בוגרים באמצעות מכל יחיד. שיטה זו רלוונטית לנוירוטוקסיות ולמחקר סביבתי.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הערכת רעילות עצבית אצל מבוגרים Danio rerio באמצעות סוללה של מבחנים התנהגותיים במיכל יחיד
במאמר זה
סיכום
תקציר
נוכחותן של השפעות נוירופתולוגיות הוכיחה את עצמה, במשך שנים רבות, כנקודת הקצה העיקרית להערכת הרעילות העצבית של חומר כימי. עם זאת, ב -50 השנים האחרונות, ההשפעות של כימיקלים על ההתנהגות של מיני מודל נחקרו באופן פעיל. בהדרגה, נקודות קצה התנהגותיות שולבו בפרוטוקולי סינון נוירוטוקסיקולוגיים, ותוצאות תפקודיות אלה משמשות כיום באופן שגרתי כדי לזהות ולקבוע את הרעילות העצבית הפוטנציאלית של כימיקלים. בדיקות התנהגותיות בדגי זברה בוגרים מספקות אמצעי סטנדרטי ואמין לחקר מגוון רחב של התנהגויות, כולל חרדה, אינטראקציה חברתית, למידה, זיכרון והתמכרות. בדיקות התנהגותיות בדגי זברה בוגרים כוללות בדרך כלל הצבת הדגים בזירת ניסוי והקלטה וניתוח של התנהגותם באמצעות תוכנת מעקב וידאו. דגים יכולים להיחשף לגירויים שונים, וניתן לכמת את התנהגותם באמצעות מגוון מדדים. מבחן המיכל החדשני הוא אחד המבחנים המקובלים והנפוצים ביותר לחקר התנהגות דמוית חרדה בדגים. מבחני הצליפה וההעדפה החברתית שימושיים בחקר ההתנהגות החברתית של דגי זברה. בדיקה זו מעניינת במיוחד מכיוון שנלמדת התנהגותו של השואל כולו. בדיקות אלה הוכיחו את עצמן כניתנות לשחזור ורגישות למניפולציות פרמקולוגיות וגנטיות, מה שהופך אותן לכלים רבי ערך לחקר המעגלים העצביים והמנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס ההתנהגות. בנוסף, בדיקות אלה יכולות לשמש בסינון סמים כדי לזהות תרכובות שעשויות להיות מודולטורים פוטנציאליים של התנהגות.
בעבודה זו נראה כיצד ליישם כלים התנהגותיים בנוירוטוקסיקולוגיה של דגים, תוך ניתוח ההשפעה של מתאמפטמין, סם פנאי, וגלייפוסט, מזהם סביבתי. התוצאות מדגימות את התרומה המשמעותית של בדיקות התנהגותיות בדגי זברה בוגרים להבנת ההשפעות הנוירוטוקסיקולוגיות של מזהמים סביבתיים ותרופות, בנוסף למתן תובנות לגבי המנגנונים המולקולריים שעשויים לשנות את התפקוד העצבי.
מבוא
דג הזברה (שם מדעי: Danio rerio) הוא מין של חולייתני מודל פופולרי לאקוטוקסיקולוגיה, גילוי תרופות ומחקרי פרמקולוגיה בטיחותית. עלותו הנמוכה, הכלים הגנטיים המולקולריים המבוססים היטב ושימור תהליכים פיזיולוגיים מרכזיים המעורבים במורפוגנזה ובתחזוקה של מערכת העצבים הופכים את דגי הזברה למודל אידיאלי של בעלי חיים למחקר מדעי המוח, כולל טוקסיקולוגיה נוירו-התנהגותית 1,2. נקודת הקצה העיקרית להערכת הרעילות העצבית של כימיקל הייתה, עד לאחרונה, נוכחות של השפעות נוירופתולוגיות. לאחרונה, עם זאת, נקודות קצה התנהגותיות שולבו בפרוטוקולי סינון נוירוטוקסיקולוגיים, ותוצאות תפקודיות אלה משמשות כיום בדרך כלל כדי לזהות ולקבוע את ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
עמידה קפדנית בסטנדרטים אתיים מבטיחה רווחה וטיפול נאות בדגי הזברה המשמשים לניסויים. כל הליכי הניסוי בוצעו על פי ההנחיות שנקבעו על ידי הוועדות המוסדיות לטיפול ושימוש בבעלי חיים (CID-CSIC). הפרוטוקולים והתוצאות המוצגים להלן בוצעו על פי רישיון שניתן על ידי השלטון המקומי (הסכם מספר 11336).
1. דיור לבעלי חיים לבדיקות התנהגותיות
- בצעו את כל הבדיקות (המוצגות באיור 1) בחדר התנהגותי מבודד בטמפרטורה של 27-28 מעלות צלזיוס בין השעות 10:00 ל-17:00.
- יש לשטוף הן את דגי הבקרה והן את הדגים החשופים מספר פעמים במי דגים נקיים [מים מטוהרים באוסמוזה הפוכה המכילים 90 מ"ג/ליטר מלח מערכות אקווריום, 0.....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
בחלק זה, נבחן כמה יישומים אפשריים של כלים התנהגותיים אלה בנוירוטוקסיקולוגיה של דגים. התוצאות הבאות תואמות את אפיון ההשפעות החריפות או הבולמוסיות של מתאמפטמין (METH), סם פנאי, ואת ההשפעות התת-כרוניות של גלייפוסט, אחד מקוטלי העשבים העיקריים הנמצאים במערכות אקולוגיות ימיות.
אפיון מודל רעילות עצבית מוגזמת מתאמפטמין בדגי זברה בוגרים
בעת הערכת ההשפעה של 40 מ"ג/ליטר METH על NTT (איור 3), מבחן קרוסקל-וואליס אישר כי החיות שנחשפו הציגו גיאוטקסיות חיובית,.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
התנהגויות חרדה אופייניות שנצפו ב- NTT נמצאו בקורלציה חיובית עם רמות סרוטונין שנותחו במוח21. לדוגמה, לאחר חשיפה לפארא-כלורופנילאלנין (PCPA), מעכב של ביוסינתזה של 5-HT, דגים הציגו גיאוטקסיס חיובי כמו גם ירידה ברמות 5-HT במוח22, תוצאות דומות מאוד לאלה שהתקבלו עם METH. לכן, הירידה ברמות הסרוטונין במוח והצגת גיאוטקסיס חיובי בדגי זברה שנחשפו למת' מצביעים על כך שהתנהגות החרדה המיוצרת על ידי התרופה מתווכת על ידי המסלול הסרוטונרגי. באופן מעניין, פנוטיפ התנהגותי דומה, כלומר השפעה נוג.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהיעדר קשרים מסחריים או פיננסיים שיכולים להתפרש כניגוד עניינים פוטנציאלי.
תודות
עבודה זו נתמכה על ידי "Agencia Estatal de Investigación" ממשרד המדע והחדשנות הספרדי (פרויקט PID2020-113371RB-C21), IDAEA-CSIC, Severo Ochoa מרכז מצוינות (CEX2018-000794-S). ז'ולייט בדרוסיאנץ נתמכה על ידי מענק דוקטורט (PRE2018-083513) במימון משותף של ממשלת ספרד והקרן החברתית האירופית (ESF).
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| צורת קוביית אקווריום | בלאו אקווריסטי | 7782025 | פנורמי מעוקב 10 ( 10 ליטר, 20 ס"מ x 20 ס"מ x 25 ס"מ, 5 מ"מ) |
| תוכנת Ethovision | Noldus | Ethovision XT | גרסה 12.0 ומעלה |
| מצלמת GigE | מערכות פיתוח הדמיה | UI-5240CP-NIR-GL | |
| GraphPad Prism 9.02 | GraphPad software Inc | GraphPad Prism 9.02 | עבור Windows |
| IDS מנהל מצלמות | הדמיה מערכות | ||
| תאורת LED תאורה אחורית | Quirumed | GP-G2 | |
| SPSS תוכנה | IBM | IBM SPSS v26 | |
| uEye Cockpit תוכנה | מערכות פיתוח הדמיה | גרסה 4.90 |
מקורות
- Raldúa, D., Piña, B. In vivo zebrafish assays for analyzing drug toxicity. Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology. 10 (5), 685-697 (2014).
- Faria, M., Prats, E., Bellot, M., Gomez-Canela, C., Raldúa, D.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
