July 24th, 2018
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לבחון פעילויות זחל דג זברה, פאטהד מינו גינקולוגיות ותגובות photomotor (PMR) באמצעות תוכנת מעקב אוטומטי אנטי. כאשר שולבו במשותף הרעלים bioassays, ניתוחים של התנהגויות אלו מספקים כלי אבחון לבחון אתריים כימי. פרוטוקול זה מתואר באמצעות קפאין, neurostimulant מודל.
לדגמי דגים יתרונות רבים ובהמשך הם נמצאים בשימוש הולך וגובר במדעים הביו-רפואיים. מפיתוח ועד גילוי תרופות ומחקרי טוקסיקולוגיה. התנהגות של מודלים של דגים משמשת באופן דומה יותר ויותר למחקר סביבתי וביו-רפואי.
כאן חשוב במיוחד למנף עשרות שנות ניסיון מחקרי בטוקסיקולוגיה ימית ואקולוגיה התנהגותית כדי לקדם את המדעים הביו-רפואיים הסביבתיים. השיטה שלנו יכולה לשמש להבנת הביו-אוטבטיביות של כימיקלים והיתרונות והסכנות שהם עשויים להציג. היתרון העיקרי של פרוטוקול זה הוא שהוא מספק גישה רגישה ומהירה להבנת אבחון פעילויות כימיות בעלות תועלת למדעי הסביבה והביו-רפואה.
ההשלכות של טכניקה זו נועדו לתמוך באבחון של ביו-אווטיביות מסחריות והשפעות התנהגותיות. לרוב הכימיקלים הללו חסר לעתים קרובות מידע חשוב על רעילות. עם זאת, ניתן ליישם אותו גם כדי להבין את ההשפעות של כימיקלים אחרים כגון תרופות וחומרי הדברה.
חשוב לקחת בחשבון היבט זה מכיוון שלעתים קרובות חסרים נתוני פרמקולוגיה וטוקסיקולוגיה סביבתית השוואתית עבור תרכובות תעשייתיות. בנוסף למדידת פעילות תנועתית של זחלים במהלך תקופות צילום בהירות וחשוכות משתנות, ניתן להשתמש בפרוטוקול זה למדידת תגובות פוטו-מוטוריות של זחלים. אשר בוחנים ביעילות את גודל ההבדל בתנועה בין מעברי אור לחושך וחושך לאור.
כדי להתחיל, ממיסים קפאין במים קשים משוחזרים. לאחר מכן בצע דילולים סדרתיים כדי לייצר רמות טיפול נמוכות יותר בקפאין. להכנת תאי החשיפה האישיים, שפכו 20 מיליליטר תמיסה לארבע כוסות זכוכית של 100 מיליליטר עבור דג הזברה.
יוצקים 200 מיליליטר תמיסה לשלוש כוסות זכוכית של 500 מיליליטר לדגיגוני השמנים. לאחר מכן, השתמש בפיפטה להעברה כדי להכניס 10 עוברי דג זברה בני ארבע עד שש שעות לאחר ההפריה לכל אחת מהכוסות. בעזרת פיפטת העברה מותאמת הניחו 10 זחלי חורפנים בעלי ראש שמן שהתיישנו תוך 24 שעות מרגע הבקיעה בכל אחד מתאי החשיפה.
מניחים את תאי דג הזברה והחורפן באינקובטור. לאחר 96 שעות העמיסו דגים בודדים לבארות נפרדות של 48 ו-24 צלחות באר. מניחים צלחת באר עם לפחות דג זחל אחד בתא ההקלטה.
לאחר מכן, בתוכנת מעקב הווידאו, לחץ על פרוטוקול יצירת קבצים. בשדה ספירת המיקום של תיבת הדו-שיח הזן את מספר הבארות הבודדות של לוחית הבאר. ולחץ OK.At החלק העליון של המסך, לחץ על הצג מסך מלא.
להצגת מצלמה עילית view של לוחית הבאר. לאחר מכן לחץ על סמל אזורי הציור. בחר את סמל העיגול בשדה אזורים עם תווית.
בעזרת הסמן, תחם את אזור מעקב הווידאו המעגלי של הבאר השמאלית העליונה של הצלחת. בחר סמן בפינה השמאלית העליונה ותאר את אזור הצפייה של הבאר השמאלית העליונה. לאחר מכן, בחר בסימון התחתון כדי לתאר את הבאר הימנית התחתונה.
לאחר הגדרת אזורי המעקב אחר הבארות, לחץ על build כדי להנחות את התוכנה לתאר את אזורי הצפייה של הבארות הנותרות. באזור הכיול, לחץ על צייר קנה מידה וצייר קו אופקי על-פני הלוח. לאחר שרטוט הקו, תופיע תיבת דו-שיח שכותרתה מדידת כיול.
הזן את אורך צלחת הבאר בתיבה זו ולחץ על אישור. לחץ על החל על קבוצה באזור הכיול. כדי לצאת ממנהל הציור, לחץ על סמל אזורי הציור. לאחר מכן, לחץ על סמל האריחים.
באמצעות הסמן סמן את כל התיבות המופיעות במסך הצפייה כך שכל תיבה תהיה ירוקה. לחץ על תצוגה ומסך מלא. לאחר מכן, בתיבה סף זיהוי, לחץ על bkg והשתמש בסרגל כוונון הסף כדי להגדיר את סף זיהוי הפיקסלים.
לאחר בחירת הסף המתאים, לחץ על החל על קבוצה. בתיבה שכותרתה סף תנועה, הזן את פרמטרי המעקב הרצויים אחר מהירות התנועה. לאחר הגדרת פרמטרי המהירות, לחץ על החל על קבוצה.
לאחר מכן, לחץ על פרמטרי פרוטוקול מהתפריט הנפתח. בתיבת הדו-שיח, בחר את כרטיסיית הזמן והזן את זמני התצפית והאינטגרציה. לחץ על אישור ופתח את תיבת הדו-שיח הגדרות מנהל התקן קל על ידי בחירת נהיגה קלה מהתפריט הנפתח של הפרמטרים.
הגדר את זמני התקופות של הצילום הכהה והבהיר ואת עוצמת האור עבור כל תקופת צילום. לאחר מכן לחץ על אישור. לאחר מכן, שמור את פרוטוקול התצפית.
ראשית הנח את צלחת הבאר המכילה את דג הניסוי בתא הרישום ההתנהגותי. לאחר מכן פתח את פרוטוקול המעקב שפותח בעבר. במציג מעקב הווידאו, ודא שכל הזחלים נראים לעין, שרק זחל אחד נמצא בכל באר, ושהבארות מיושרות עם אזורי התצפית המוגדרים.
לאחר מכן לחץ על ניסוי ובצע. ציין את השם ומיקום השמירה של הנתונים. ולחץ על סמל מספר תמונות חיות כדי להדגיש את כל אזורי הצפייה המוגדרים מראש.
לבסוף, סגור את הפאנל של תא ההקלטה ולחץ על רקע ואחריו התחל על צג המחשב. לאחר 96 שעות של חשיפה לקפאין, התגובה הפוטו-מוטורית של זחלי החורפן השתנתה על ידי קפאין ברמות נמוכות יותר מאשר דג הזברה. עם זאת, מספר גדול יותר של נקודות קצה פוטו-מוטוריות הושפעו בדג הזברה.
בנוסף, פעילות תנועתית בהירה וכהה נותחה על פני שלושה ספי מהירות עבור מרחק תנועה, מספר תנועות ומשך התנועות. בשני המינים, קפאין עיכב את הפעילות בכלל השפיע באופן משמעותי על נקודות הקצה התנועתיות. בעת ביצוע הליך זה חשוב לזכור לחבר מבחנים התנהגותיים עם חלון זמן ספציפי צר.
מכיוון שהשעה ביום יכולה להשפיע על התנהגויות דגי הזחל. בעקבות הליך זה, ניתן ליישם שיטות על הנחיות סטנדרטיות בכימיקלים אחרים כדי לענות על שאלות נוספות הקשורות להתנהגויות דגים. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לצפות בהתנהגויות ובתגובות פוטו-מוטוריות של מודלים של דגי זחלים בעת ביצוע בדיקות ביולוגיות של רעילות עם הנחיות סטנדרטיות הרלוונטיות למדעי הסביבה והביו-רפואה.
אל תשכח שעבודה עם כימיקלים מסוימים עלולה להיות מסוכנת, לכן הקפד ללבוש ציוד מגן אישי מתאים בעת ביצוע פרוטוקול זה.
מאמר זה מציג פרוטוקול לבחינת פעילות לוקומוטורית ותגובות פוטומוטוריות של זחלי דגי זברה ודגי fathead minnows באמצעות תוכנת מעקב אוטומטית. השיטה שמה לה למטרה לשפר בדיקות ביולוגיות בטוקסיקולוגיה על ידי מתן תובנות לגבי פעילות ביולוגית כימית, המודגמת באמצעות שימוש בקפאין כנוירוסטימולנט מודלי.
This protocol enables rapid behavioral profiling of larval fish to assess neuroactive compound effects, supporting early-stage target validation in neuropharmacology. By quantifying photomotor and locomotor responses, it provides mechanistic insights that aid in de-risking CNS-active compounds before mammalian testing. The comparative sensitivity between zebrafish and fathead minnows offers a translational advantage for species-specific behavioral screening in environmental and biomedical contexts.
The method fits within early discovery workflows, supporting hypothesis testing and lead identification through behavioral phenotyping of larval fish exposed to neuroactive compounds.