Valutare l'influenza della personalità sulla sensibilità ai campi magnetici in Zebrafish

Questo protocollo consente di esplorare come lo stato interno o la personalità di un pesce zebra influenzi la risposta di orientamento ai segnali provenienti dall'ambiente come correnti d'acqua o campi magnetici. Questa tecnica viene utilizzata per osservare come sia i fattori interni che gli spunti ambientali influiscono sull'orientamento del pesce zebra. Tuttavia, può anche essere applicato a un'ampia varietà di progetti sperimentali.

Questo metodo potrebbe fornire informazioni sull'ecologia comportamentale della ricerca sulla biologia dei sensori. Ed è una specie flessibile, quindi è adatta a qualsiasi animale acquatico che nuota attivamente. Ti consigliamo che, dopo aver eseguito gli esperimenti, diventi familiare con il comportamento dell'animale che intendi usare e con come ridurre al minimo lo stress animale.

Per la selezione della personalità in zebrafish raccogliere singoli pesci utilizzando un becher da 250 millilitri in una rete per spostarli in un serbatoio di trasferimento e trasferire il pesce sul lato oscuro del serbatoio di selezione della personalità. Dopo un'ora di acclimatazione apri la porta scorrevole e consenti agli individui che esci dal foro di esplorare il lato positivo del serbatoio per 10 minuti. Alla fine del periodo di esplorazione, raccogliere delicatamente il pesce in due contenitori separati, raccogliendo il pesce proattivo dal lato positivo e dopo altri cinque minuti il pesce reattivo dalla scatola scura.

Per impostare un campo magnetico con manipolazione del campo magnetico unidimensionale, tenere aperto il tunnel e accendere l'unità di alimentazione e il magnetometro. Posizionare una sonda magnetica collegata a un contatore Tesla del gas all'interno del tunnel e verificare la tensione necessaria per ottenere il valore del campo magnetico scelto lungo l'asse principale del tunnel. Quindi scollegare la sonda e collegare il tunnel di flusso all'apparato di nuoto.

Per impostare un campo magnetico con manipolazione tridimensionale del campo magnetico, accendere il computer, convertitore digitale-analogico nei driver di bobina e impostare il campo magnetico scelto sugli assi x, y, z. Quindi posizionare il tunnel al centro del set di coppie Helmholtz. Una volta impostato il campo magnetico, selezionare da uno a cinque pesci per il test reotattico.

Trasferire il pesce nel tunnel, impostare la portata nel tunnel su 4,5 litri al minuto e accendere la pompa. Assicurarsi di chiudere la valvola di uscita prima di sentire il tunnel con acqua e trasferire il pesce e aprirlo prima di impostare il pavimento a destra. Dopo che gli animali si sono acclimatati lì nel tunnel di nuoto per un'ora, inizia a registrare il comportamento del pesce all'interno del tunnel e inizia il passo aumentando saggiamente la portata secondo il protocollo sperimentale scelto.

Lo stesso tunnel di nuoto con la bobina rimossa, può essere posizionato al centro del set di coppie Helmholtz. Alla fine dell'esperimento rheotaxis, scatta foto di singoli pesci in camera metrica amorfa e apri le foto nell'immagine J.Nota il sesso dell'animale. I pesci zebra maschi sono sottili e tendono ad essere giallastri, mentre le femmine sono più arrotondate e tendono ad avere coloranti blu e bianchi.

Fare quindi clic su analizza e impostare la scala. Per impostare la scala dell'immagine in centimetri, utilizzando la scala della fotocamera come riferimento e con lo strumento linea segmentata selezionato, disegnare una linea dalla punta del muso al pentacolo coccolato per misurare la lunghezza standard o alla punta della coda per la lunghezza totale. Quindi fare clic su Analizza e misurare e registrare la lunghezza lineare dell'animale in centimetri.

Per monitorare l'attività zebrafish all'interno del tunnel, aprire l'apposito programma software di analisi video e modellazione. Fate clic su File, Importa (Import) e video e aprite uno dei video e fate clic su sistema di coordinate per impostare le unità di lunghezza su centimetri e le unità di tempo su secondi. Fate clic su assi di coordinate e impostate il sistema di riferimento per tracciare la posizione del pesce nel tempo con l'asse x lungo il tunnel, impostando l'origine nell'angolo basso della parete all'uscita dell'acqua.

Fate clic su Traccia nuova (Track new) nella calibrazione per impostare la scala e tracciarne di nuove in punti a massa, per iniziare a tracciare un pesce alla volta. Avanza il video manualmente a mezzo secondo, cinque intervalli di fotogrammi e segna il tempo e la posizione dell'animale ad ogni curva a valle a monte e ad ogni curva a monte a valle. Al termine di ogni sessione di tracciamento selezionare i valori X e ora dalla tabella.

Fare clic con il pulsante destro del mouse sui dati e scegliere copia i dati con la massima precisione. Quindi salvare i valori di tempo e x di tutte le posizioni di tornitura in un file di foglio di calcolo modello. Calcolare il tempo totale a monte e a valle, nonché i valori dell'indice reotattico e le percentuali per ogni passaggio completo.

In questo esperimento rappresentativo, dopo un periodo di acclimatazione di un'ora nel tunnel come dimostrato, uno spettacolo alla volta è stato registrato video mentre il nuoto nel tunnel nella corrente d'acqua è stato accelerato con un aumento graduale della portata per sette gradini. Durante queste prove, il campo magnetico è stato controllato in una dimensione. Durante il periodo tracciato, i termini di ciascun pesce ad ogni portata sono stati evidenziati e utilizzati come punti di riferimento per calcolare l'indice reotattico di ciascun pesce ad ogni velocità.

Quando l'indice reotattico è superiore al 50% e indica che l'animale ha avuto una risposta reotattica positiva corrispondente a una prevalenza di nuoto a monte, un indice reotattico non significativamente diverso dal 50% indica l'assenza di una risposta reotattica. La trasformazione del segno d'arco dei valori percentuali medi dell'indice reotattico di tutti e cinque i pesci in questo esperimento ha dimostrato un aumento sigmoidale del valore dell'indice reotattico quando la velocità dell'acqua aumenta, consentendo la quantificazione dei reotassi del pesce zebra usando un semplice metodo matematico. Da queste curve, è visibile che sotto campi magnetici di direzioni diverse, la reattiva reotattica dei pesci proattivi non è influenzata e la risposta dei due gruppi sperimentali è rappresentata dalla stessa curva.

D'altra parte, i pesci reattivi cambiano l'orientamento reotattico in base al campo magnetico e la risposta è rappresentata da curve significativamente diverse. Ricorda che questo è un esperimento comportamentale e il comportamento dei pesci può essere influenzato dallo stress. Maneggiare e trasferire pesci può essere complicato.

Quindi, allenati prima degli esperimenti. Questa tecnica magnetica reotattica ci ha permesso di esplorare ulteriormente gli effetti della personalità sulla sensibilità magnetale nei pesci zebra e negli altri vertebrati acquatici e invertebrati.