Name: 魚類の遊泳性能評価 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-05-20T12:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 12 s
Description: 学ぶ魚類の遊泳性能評価法。スイムトンネル呼吸計を用いて酸素摂取量と代謝率を測定し、個体および群泳の行動を解析します。生理生態学におけるエネルギー消費メカニズムの理解に貢献します。

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著者は、例のデータとカナダ野生生物連盟の優雅な資金を提供するためのバーバラBerliに感謝。

1。キャプチャと馴化<ol><li>無結節網を使用して、それらの貯蔵タンクから個々の魚を集める。時間をキャプチャ最小限に、複数の魚を集めて回避し、これらの要因は、ストレスを増加させることができるようにネットで数秒以上の魚を保持していない。ストレスは、水泳パフォーマンスに影響を与える可能性があります。 </li><li>麻酔または直接泳ぐトンネルの呼吸（"水泳のトンネル"）へと転送タンクのいずれかの場所の魚。もし魚が麻酔される、どちらかtricaineメタン（MS222）やクローブオイルを使用することができます。許容濃度は、種の感受性と温度が、どちらか麻酔の1,2のための10から100 mg / Lのより一般的に範囲を含む多くの因子に依存する。麻酔薬の濃度は、ステージ3麻酔を誘発する（外部刺激に対するすなわち反応しない）と迅速なリカバリを（すなわち秒）許可する必要があります。淡水でMS222を使用する場合は、重炭酸ナトリウムは、バッファーとしての等しい部分（質量）で使用してください。バッファがなければ、MS222は大幅にpHを減らし、低pHは、鰓の組織に損害を与える可能性があります。それは十分な緩衝能が含まれているようにバッファリングは、海水では必要ありません。 </li><li>麻酔魚は、性別の質量と長さを測定し、それらの条件の大まかな外部受験を与えることができます。長さは全長（TL）、叉長（FL）またはボディの長さ（BL）として撮影することができます。これらの異なるメトリックは通常、標準的な方法、種の形態（ないフォークフィンを例えばない）や魚の状態（例えば、尾鰭が磨耗）に従って適用されます。 </li><li>麻酔と非麻酔の両方の魚、可能な限り、これは回復を促進するように流れる水に急速に泳ぐトンネルに導入されるべきである。流量は、通常、その魚はほとんど水泳しながら底に休息できるようになる設定されています。大人紅鮭の例率は0.3 BL / sです。 </li><li>魚は順応に泳ぐトンネルに残さする必要があります。順化期間は、伝統的な期間（例えば12時間）に設定、または30分だけ短くすることができる最新の研究で使用されているものにすることができます。特定の魚のための理想的な順応期間を決定するために、安定した、理想的に低い、代謝率に達するまでの時間は（詳細は次のセクション）を使用することができる。 </li></ol> 2。代謝率の測定<ol><li>泳ぐトンネル内の酸素の変化は、水泳試験（s）の期間にわたって記録されるべきである。酸素プローブは、水泳のトンネルに直接封止することができますが、それは最初のプローブ上の水の流れは、プローブの機能に影響を与えるかどうかを決定しなければならない。プローブは、テスト中に発生する水の速度によって影響されている場合、プローブは、トンネルの外に独自のチャンバー内に設置し、ポンプでトンネルの水を供給する必要があります。 </li><li>酸素を補給し、廃棄物の蓄積を軽減するために、水泳のトンネルは、おそらく定期的にフラッシュする必要があります。酸素飽和度は、水泳のパフォーマンスが低下することができるまたは嫌気性代謝へのシフトが存在する可能性があるとして、ほとんどの種のためのより低い70％下落することは許可されるべきではない。トンネルの水をフラッシュすると、また水の温度の上昇を軽減する可能性がありますが、水の温度は、チラーに泳ぐトンネルを結合することによって一定に保持する必要があります。温度の変化は、代謝率に影響を与えます。 </li><li>ルーチンと最大代謝率、略称"RMR"と"MMR"は、一般的に（図1A）が決定されています。これらのレートは、単位時間当たり、単位質量あたりの酸素の体積（V O 2）または質量（M O 2）で、例えばMG O 2 / kg / hrのを表現することができます。 2つのレートの違いは、"活動の範囲を"得るために撮影することができます。 "過剰な運動後の酸素消費量"（EPOC）と呼ばれる"酸素負債"次の演習は、、また決定し、RMRのエクササイズ後の復帰時に必要な酸素と同じですできます。 </li></ol><ol><li>注：多くの酸素プローブとその出力は自動的に溶存酸素の温度補正の変更を提供します。そうでないものは訂正する必要があります。さらに、一部の値は、測定が生理食塩水条件下で実施された場合に修正する必要があります。 </li></ol>水泳パフォーマンスの測定水泳パフォーマンス能力の様々な水泳のトンネルで評価することができる。水泳の性能を評価する最も一般的な方法は、それが3を維持できるために持続することです。速度が遅く、長くそれを維持し、その逆もできます。速度は、一般的に、それぞれ、秒の期間、時間（最大= 200分）に分、時間とを超えて（&gt; 200分）に対応する、"長期"や"持続"、"バースト"と呼ばれます。これらの速度を決定するために、魚はセット"高さ"、すなわち水の流れの速度の増加、および"長さ"、すなわちステップの期間で構成されるユーザー定義の"ステップ"、に供される。ステップの高さを最大化し、逆をしながら最小限のステップの長さは、最大バースト速度をキャプチャすると、最大の持続的な速度をキャプチャします。ステップでテストは、達成される最大速度を報告する従来の方法は、最後の完全に完了したステップの速度に加えて最後の、未完成の段階の時間的な部分（図1A）に等しくなります。 バースト水泳の性能評価 <ol><li>順化以下、バースト水泳やスプリント能力をキャプチャするには、推定最大に流速をもたらす（例えば、二度Uの クリティカル率 、下記参照）、と泳ぐ魚を動機づけます。流れの速度が急激に増加するにつれ、魚はチャンバーの後部に休む必要があります。魚は泳ぐために動機づけが必要になることがあります。動機は、機械的な（例えばタッチ）または電気的（例えば水泳のトンネルの背面に衝撃のグリッドに適用される小型のチャージ）することができます。 バースト能力の試験、特にではないものの、魚はまた4,5（例えば1分）短期間のいくつかのステップから構成される"定加速度試験"（CATまたはUΔV）を与えることができます。 </li><li>水泳の持続時間を記録します。個々のバーストとの距離の数も6を記録することができます。最大は図1Aの方程式にしたがって獲得するか、または計算された速度を挙げることができる。 長期的かつ持続的な水泳の性能評価 長期または継続的な水泳の能力を推定するために使用される最も頻繁な措置は"重大な水泳のパフォーマンス"（Uの クリティカル ）と呼ばれます。このような10分のような短い時間も使用されているが、Uの クリティカルのためのステップの長さは伝統的に、20分に設定されています。一般的なルールは、少なくとも10のステップが長いテストでは、例えば、&gt; 3時間/魚をもたらすことができる疲労、前に取られるべきであるということです。 Uの クリティカルテストを短縮するために、最初の7つのステップは5分（テストはし"ランプ- Uの クリティカル "と呼ばれる）に省略できます。 </li></ol><ol><li>順化および/または練習の水泳に続いて、サイズをステップにしたがって流速を増加させる。 </li><li> Uの クリティカルのための適切なステップの高さを設定するには、それは可能性がテストされる魚のサンプルのためU crit を推定するために必要となります。これは、文献値を使用して行うことができます。交互に、魚はトンネルへの導入後に"練習の泳ぎ"を与えることができます。このため、疲労まで、魚の短い、ユーザ定義の手順を与える。 Uの クリティカルの初期推定値として到達した最終的な速度を使用してください。それぞれの魚のためにステップサイズ（高さと長さ）を調整します。 </li><li>回復能力をテストまたは性能の個人差を決定するために、魚が回復期間7月9日に次ぐ水泳のテストを与えることができます。 </li><li>魚がトンネルからそれらを除去するために問題になると酸素摂取量を測定する能力をなくすことができるテスト中に異なる時点で疲労する傾向があるものの、魚はまた、学校でテストすることができます。 </li><li>一度疲労、魚が回復させたり、組織のサンプリングのためにすぐに削除する必要があります。 水泳に関連するいくつかのパフォーマンスメトリックは、テスト中またはビデオの分析（図1 C、D）を使用して後に回収することができる。 </li><li>換気率と尾部のビート周波数を測定するために、尾のビートのふたのようなポンピング速度と数は、数秒の周期（図1B）10,11を介してサンプリングする必要があります。 </li><li>テールビートの振幅を測定するために、尾びれの最大たわみは、（図1B）12を測定することができます。 </li><li>以下のテストは、魚は事後試験およびヘマトクリット（パックされた赤血球容積）、ストレスホルモンの濃度は、筋肉のエネルギー貯蔵（例えばクレアチンリン酸、グリコーゲン）、酵素の活性（例えば、乳酸脱水素酵素、アセチルコリンエステラーゼを決定するために収集された組織を与え、安楽死することができます）、またはその他の生理学的パラメータ。 </li></ol> 3。代表的な結果<img src="/files/ftp_upload/2572/2572fig1.jpg" alt="図1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="図1"> 若年性サケ科魚類に与えられる図1。）例えばランプ- Uの クリティカルテスト、孵化場ではニジマス（Oncorhynchus mykiss）、ボディの長さ（BL）と質量の3.5グラムは6.3センチメートルを調達。テストは、12 L修正ブレット型の呼吸（;ヤリイカ属システムズ、デンマークで実施された<a href="http://www.loligosystems.com/">www.loligosystems.com</a> ）。ルーチンと最大代謝率は、スロープ（MG /時）×体積（L）/魚の質量（kg）として算出し、それぞれ198および961 mgのO 2 / kg / hrのを、（活動の範囲が= 4.84）であった。これらの料金は、幼若紅鮭（O.ベニマス ）13でブレットが報告されているものと調和しています。注：酸素摂取量の計算のために、水の量は呼吸量の少ない魚の量と等しくなります。クロスは、魚がさらに泳ぐことを拒否し、Uの クリティカルが計算されたポイントを示している。 B）テールのビート周波数の値は10秒に6回にわたって記録された、テールのビートの振幅値は3回を記録した、値が示され平均値± SEMである。 C）拡大側面図と水泳室内の魚の水泳のD）は上面図。 ; D）EthoVisionソフトウェア（Noldus、オランダによって追跡された魚を表示<a href="http://www.noldus.com/">www.noldus.com</a> ）。略語：Uの クリティカル率 =クリティカルスイミング速度、最後に完全に完了したステップのU、F =速度、U S =ステップの速度は、t F = 時間 t s =ステップ時間、最後のステップに費やした。

<ol><li>Anderson, W. G., McKinley, R. S., Colavecchia, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+clove+oil+as+an+anesthetic+for+rainbow+trout+and+its+effects+on+swimming+performance%5BTitle%5D)+AND+%22North+Am.+J.+Fish+Manage%22%5BJournal%5D)">The use of clove oil as an anesthetic for rainbow trout and its effects on swimming performance.</a> North Am. J. Fish Manage. 17, 301-307 (1997).</li>
<li>Cho, G. K., Heath, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+tricaine+methanesulphonate+%28MS222%29+and+clove+oil+anaesthesia+effects+on+the+physiology+of+juvenile+chinook+salmon+Oncorhynchus+tshawytscha+%28Walbaum%29%5BTitle%5D)+AND+%22Aquacult.+Res%22%5BJournal%5D)">Comparison of tricaine methanesulphonate (MS222) and clove oil anaesthesia effects on the physiology of juvenile chinook salmon Oncorhynchus tshawytscha (Walbaum).</a> Aquacult. Res. 31, 537-546 (2000).</li>
<li>Beamish, F. W. H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBeamish%2C+FWH+%22Swimming+capacity+in+Fish+Physiology%22">Swimming capacity in Fish Physiology</a>. Hoar, W. S., Randall, D. J. , Academic Press Inc. New York. Vol. 7 101-187 (1978).</li>
<li>Farrell, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparisons+of+swimming+performance+in+rainbow+trout+using+constant+acceleration+and+critical+swimming+speed+tests%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Fish+Biol%22%5BJournal%5D)">Comparisons of swimming performance in rainbow trout using constant acceleration and critical swimming speed tests.</a> J. Fish Biol. 72, 693-710 (2008).</li>
<li>Tierney, K. B., Casselman, M., Takeda, S., Farrell, A. P., Kennedy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+cholinesterase+inhibition+and+two+types+of+swimming+performance+in+chlorpyrifos-exposed+coho+salmon+%28Oncorhynchus+kisutch%29%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Toxicol.+Chem%22%5BJournal%5D)">The relationship between cholinesterase inhibition and two types of swimming performance in chlorpyrifos-exposed coho salmon (Oncorhynchus kisutch).</a> Environ. Toxicol. Chem. 26, 998-1004 (2007).</li>
<li>Martinez, M., Bedard, M., Dutil, J. -D., Guderley, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Does+condition+of+Atlantic+cod+%28Gadus+morhua%29+have+a+greater+impact+upon+swimming+performance+at+Ucrit+or+sprint+speeds%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Does condition of Atlantic cod (Gadus morhua) have a greater impact upon swimming performance at Ucrit or sprint speeds.</a> J. Exp. Biol. 207, 2979-2990 (2004).</li>
<li>Marras, S., Claireaux, G., McKenzie, D. J., Nelson, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Individual+variation+and+repeatability+in+aerobic+and+anaerobic+swimming+performance+of+European+sea+bass%2C+Dicentrarchus+labrax%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Individual variation and repeatability in aerobic and anaerobic swimming performance of European sea bass, Dicentrarchus labrax.</a> J. Exp. Biol. 213, 26-32 (2010).</li>
<li>Kolok, A. S., Plaisance, E. P., Abdelghani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Individual+variation+in+the+swimming+performance+of+fishes%3A+an+overlooked+source+of+variation+in+toxicity+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Toxicol.+Chem%22%5BJournal%5D)">Individual variation in the swimming performance of fishes: an overlooked source of variation in toxicity studies.</a> Environ. Toxicol. Chem. 17, 282-285 (1998).</li>
<li>Tierney, K. B., Farrell, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationships+between+fish+health%2C+metabolic+rate%2C+swimming+performance+and+recovery+in+return-run+sockeye+salmon%2C+Oncorhynchus+nerka+%28Walbaum%29%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Fish+Dis%22%5BJournal%5D)">The relationships between fish health, metabolic rate, swimming performance and recovery in return-run sockeye salmon, Oncorhynchus nerka (Walbaum).</a> J. Fish Dis. 27, 663-671 (2004).</li>
<li>Webber, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upstream+swimming+performance+of+adult+white+sturgeon%3A+Effects+of+partial+baffles+and+a+ramp%5BTitle%5D)+AND+%22Trans.+Am.+Fish.+Soc%22%5BJournal%5D)">Upstream swimming performance of adult white sturgeon: Effects of partial baffles and a ramp.</a> Trans. Am. Fish. Soc. 136, 402-408 (2007).</li>
<li>Farrell, A. P., Gamperl, A. K., Birtwell, I. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prolonged+swimming%2C+recovery+and+repeat+swimming+performance+of+mature+sockeye+salmon+Oncorhynchus+nerka+exposed+to+moderate+hypoxia+and+pentachlorophenol%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Prolonged swimming, recovery and repeat swimming performance of mature sockeye salmon Oncorhynchus nerka exposed to moderate hypoxia and pentachlorophenol.</a> J. Exp. Biol. 201, 2183-2193 (1998).</li>
<li>Flammang, B. E., Lauder, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Speed-dependent+intrinsic+caudal+fin+muscle+recruitment+during+steady+swimming+in+bluegill+sunfish%2C+Lepomis+macrochirus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Speed-dependent intrinsic caudal fin muscle recruitment during steady swimming in bluegill sunfish, Lepomis macrochirus.</a> J. Exp. Biol. 211, 587-598 (2008).</li>
<li>Brett, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+respiratory+metabolism+and+swimming+performance+of+young+sockeye%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Fish.+Res.+Board+Can%22%5BJournal%5D)">The respiratory metabolism and swimming performance of young sockeye.</a> J. Fish. Res. Board Can. 21, 1183-1226 (1964).</li>
<li>Blažka, P., Volf, M., Čepela, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+type+of+respirometer+for+the+determination+of+the+metabolism+of+fish+in+an+active+state%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Bohemoslov%22%5BJournal%5D)">A new type of respirometer for the determination of the metabolism of fish in an active state.</a> Physiol. Bohemoslov. 9, 553-558 (1960).</li>
<li>Peake, S. J., Farrell, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fatigue+is+a+behavioural+response+in+respirometer+confined+smallmouth+bass%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Fish+Biol%22%5BJournal%5D)">Fatigue is a behavioural response in respirometer confined smallmouth bass.</a> J. Fish Biol. 68, 1742-1755 (2006).</li>
</ol>

利害の衝突は宣言されません。

自然の中で、このような捕食者の脱出やマイグレーションなどの動作は、異なる時間の特定の強度で泳ぐことができることに依存する。ラボ設定では、トンネルの呼吸計を泳ぐとスピードで段差の増加は、数多くの動作を実行するために魚の能力を推定するために使用することができます。代謝率と他の組織レベルの評価（そのような乳酸生産など）の対策が異なる水泳モードの基礎となる生理学的メカニズムを決定するための水泳のテストに含めることができます。 スイムのトンネルの設計は大幅に水泳のパフォーマンスに影響を与えることができます。またはBlazka 14種類-水泳の性能を決定するために使用される水泳のトンネルのいくつかの種類がありますが、ほとんどがブレット13のどちらとして特徴づけられる。どちらの設計では、主要な考慮事項は、水の流れの&quot;均一性&quot;（それがどのように直線的な）、最大流速と泳ぐ室の長さが含まれています。魚は本能的に見つけると労力を最小限に抑えるために低流量域で泳ぐなるため、均一性は重要です。高い潜在的な流量は、バースト水泳能力や高速水泳の種（例えばマグロ）をテストする必要があるかもしれません。チャンバーの長さが小さく長さ、すなわち魚の長さ&gt;チャンバーの長さの10％のチャンバーのように、非常に有意義なことができる泳ぐ、魚はすべて水泳モードを利用することができない場合があります。特に、小さなチューブはバーストと沿岸の水泳に、水泳のゲートを非定常に安定したIEからの移行への魚の能力が制限されることがあります。そのため、魚は&quot;ゲートの遷移速度&#39;15に類似してかもしれない関係なく、ステップ長とUの クリティカルのほぼ同じ速度で泳いで停止することがあります。 すべての泳ぐトンネルは、このようなフロープローブや粒子画像流速測定（PIV）機器などのデバイスを使用してキャリブレーションする必要があります。理想的にトンネルは直線的な流れを持って泳ぐが、魚がエリアを優先するように検出された場合は、それらの泳ぐ速度は、フロー内の地域差に基づいて調整することができます。

<table><tbody><tr><td>tricaine methanesulfonate (MS222)</td><td><a href="http://www.argent-labs.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Argent Labs</a></td><td></td><td>任意</td></tr><tr><td>クローブオイル</td><td><a href="http://www.sigmaaldrich.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Sigma-Aldrich</a></td><td></td><td>任意</td></tr><tr><td>スイムトンネル式呼吸計</td><td><a href="http://www.loligosystems.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Loligo Systems</a></td><td></td><td>必須</td></tr><tr><td>高速カメラ</td><td>Multiple Suppliers</td><td></td><td>任意</td></tr><tr><td>ビデオキャプチャカード</td><td>Multiple Suppliers</td><td></td><td>任意</td></tr><tr><td>行動解析ソフトウェア</td><td><a href="http://www.noldus.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Noldus</a></td><td></td><td>任意</td></tr></tbody></table>

魚類の遊泳性能評価

Swimming Performance Assessment in Fishes

魚の遊泳性能試験では、水泳力学、ガス交換、心臓生理学、病気、汚染、低酸素状態と温度を筋肉のエネルギー論の研究に不可欠でした。本論文では、水の流速を制御できる装置を使って泳ぐ魚のパフォーマンスを評価するために柔軟なプロトコルを記述します。プロトコルは、疲労に魚を引き起こすことを意図している流れの速度でいくつかの階段状の増加への1つが含まれます。ステップ速度とその持続時間は異なる生理的および生態学的関連の水泳能力をキャプチャするように設定することができます。最も頻繁にステップサイズは、最大持続遊泳能力をキャプチャするために意図されている重要な水泳の速度（U crit を ）、決定するために設定されています。伝統的にこのテストは、20分の持続時間の約10ステップごとに構成されていました。しかし、短い期間（例えば1分）の手順は、ますます加速能力やバーストの水泳のパフォーマンスをキャプチャするために活用されている。に関係なく、ステップサイズの、水泳のテストは、個々の変動と回復能力を測定するために時間をかけて繰り返すことができます。このような代謝率、フィンの使用、換気率、およびそのような学校教育の魚との距離などの行動、のの対策として、水泳に関連するエンドポイントは、多くの場合、水泳のテスト作業中および作業後は、前に含まれています。魚種の多様性、未踏の研究の質問の数、および世界的なエコロジーと経済の健康に多くの種の重要性を考えると、魚の遊泳性能の研究は、予見可能な将来のために人気があり、かけがえのないままになります。

魚の大部分の生活は、水泳を前提としている。このプロトコルは、個人や学校教育の魚に利用できるモードを水泳の範囲をキャプチャするためのテクニックを説明し、そして水泳生理と行動に関連するメトリックが含まれます。

魚類の遊泳能力試験は、筋肉のエネルギー代謝、遊泳力学、ガス交換、心機能生理学、疾患などの研究において不可欠な役割を果たしてきました。

本実験の全体的な目的は、魚類がエネルギー消費の激しい遊泳行動を行う能力を判定することです。これは、魚を遊泳トンネル式呼吸計に配置し、水流速度を上昇させて負荷をかけることで達成されます。この間、酸素摂取量を記録し、代謝率の変化を測定します。運動負荷を与えることで、ビデオ解析ソフトウェアを用いて遊泳行動に関する情報を得ることができます。魚が到達可能な最高速度と、その速度を維持できる時間に基づいた遊泳能力の差を示す結果が得られます。この手法は、遊泳のエネルギー要求量とその制御メカニズムに関する生理生態学上の重要な疑問を解決するのに役立ちます。本手順を、優秀な学生と共に実演いたします。結び目のないネットを使用して、飼育タンクから魚を個別に採取します。捕獲時間は最小限に抑えてください。一度に複数の魚を採取することは避け、ネットの中で魚を数秒以上保持しないでください。これらの要因が増加すると、ストレスが生じ、それが遊泳性能に影響を及ぼす可能性があります。魚を、炭酸水素ナトリウムで緩衝したトリカインメタンスルホネート麻酔剤を含む淡水移送タンクに入れます。麻酔状態の魚の性別判定、体重および体長の測定を行い、外観の状態を簡潔に検査して、全長、尾叉長、または体長を測定します。回復を早めるため、できるだけ速やかに魚をスイムトンネルに導入します。魚がわずかに泳ぎながら底で静止できるように流速を設定してください。成魚のベニザケの場合、流速の例は毎秒0.3 BLです。酸素プローブを呼吸計に設置します。試験中はスイムトンネル内の酸素濃度をモニターしてください。馴化期間は魚によって異なります。ここでは、酸素を補給し、老廃物の蓄積を軽減し、水温を維持するために、幼魚のニジマスを30分間順化させます。トンネル内は定期的にフラッシュしてください。スイムトンネルにおいて魚の遊泳能力を評価する最も一般的な方法は、その遊泳状態を維持できる持続時間を測定することです。速度が遅いほど魚はより長く泳ぐことができ、その逆も同様です。速度は一般にバースト、プロロングド（持続的）、またはサステインド（持続的）に分類され、それぞれ数秒間、数分から数時間、そして数時間以上の持続時間に相当します。これらの速度を決定するために、魚はユーザーが定義したステップ（設定された高さ、すなわち水流、速度の上昇分、および長さ、すなわちステップの持続時間で構成される）に供されます。ステップ高を最大化し、ステップ長を最小限に抑えることで最大のバースト速度を捉えることができ、逆にすることで最大の持続速度を捉えることができます。次に、研究中の遊泳行動を記録するためのビデオ解析システムをセットアップします。ビデオ解析は、順化後、ステップサイズに従って流速を上げた状態で記録したビデオを用いて、試験後に完了させることも可能です。また、必要に応じて遊泳時間を記録してください。魚が泳ぐのを止めた際に泳行を促すため、スイムトンネル後方のショックグリッドから少量の電気刺激を与えることができます。テストを終了し、バーストスイミングまたはスプリント能力を測定する前に30分間の回復時間を設けます。その後、流速を推定最大速度まで上げます。流速を急速に上げる際、魚はチャンバーの後方に静止している必要があります。魚が疲弊した後は、回復させるか、または組織サンプリングのために直ちに取り出してください。単位時間・単位質量あたりの酸素量（体積または質量）を算出することで、定常代謝率（RMR）および最大代謝率（MMR）を決定します。この例では、RMRは198 mg O₂/kg/h、MMRは961 mg O₂/kg/hでした。ステップテストにおいて、達成された最大速度を報告する従来の方法は、完全に完了した最後のステップの速度に、完了しなかった最終ステップの時間的な割合を加算して算出することです。ここでの数式は、持続的な遊泳能力（臨界遊泳性能、またはUcritとも呼ばれる）を推定するために使用されます。十字印は、魚がそれ以上の遊泳を拒否し、Ucritが算出された時点を示しています。ビデオ解析ソフトウェアを使用することで、バースト回数やその長さなどの遊泳行動を特定することが可能です。図に示したように、尾鰭の拍動周波数および拍動振幅を算出することも可能です。ここでは、ヘマトクリット値、ストレスホルモン濃度、筋肉内のエネルギー貯蔵量、酵素活性、またはその他の生理学的パラメータを測定するために、以下の試験サンプルを採取することができます。

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Research

JoVE Journal

Biology

生物学

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ゼブラフィッシュの人格が電流と弱い磁場を水への対応をどのように影響するかを評価するために設計された行動プロトコルについて述べる。同じ個性を持つ魚は彼らの探索行動に基づく区切られます。さらに、スイミング トンネルの低流速率と磁気の異なる条件の下で彼らの rheotactic...

ゼブラフィッシュにおける磁界感度に人格の影響を評価します。

固有の課題と限界を提示するフリースイミング中の測定とは対照的に、水泳選手のための心呼吸機能の重要なパラメータの決定は、より実現可能で、テザリングスイミングを管理しやすくすることができますガス交換と換気データ収集を迅速に増加プロトコル。...

スイマーの心呼吸評価のための急速に増加するテザド水泳最大プロトコル

我々は、モデル脊椎動物の毛細胞系における運動コマンド中の、無毛ニューロン活動の変化をモニターするプロトコルを記述する。...

ゼブラフィッシュで泳ぐ後側面線の発泡性ニューロンの活動

脊髄損傷後の機能回復が可能な成体ゼブラフィッシュは、神経再生の先天的なメカニズムを解明するための最高のモデルシステムです。ここでは、脊髄再生の機能的読み出しとしての水泳持久力および水泳行動アッセイについて説明する。...

成体ゼブラフィッシュの水泳持久力と水泳行動の評価

恵まれない魚のために設計された運動装置は、レオタキシスによって達成可能な水流速度を操作することにより、さまざまな強度の多様な運動プロトコルの実装を容易にします。...

遊泳用ゼブラフィッシュ運動装置による多様なトレーニングアプローチ

多室社会的嗜好課題は齧歯類からゼブラフィッシュに応用され、モデル生物の社会的行動の研究を促進しています。このプロトコルは、ウェブカメラとオープンソースソフトウェアを用いてゼブラフィッシュの社会的嗜好を測定する低コストの3チャンバーオープンタンク課題を検証し、学部生の研究や教育に利用可能にします。...

ゼブラフィッシュ(Danio rerio)における社会的嗜好を調査するための低コスト代替案:3室オープンタンク自由泳ぎ課題

学ぶ魚類の遊泳性能評価法。スイムトンネル呼吸計を用いて酸素摂取量と代謝率を測定し、個体および群泳の行動を解析します。生理生態学におけるエネルギー消費メカニズムの理解に貢献します。

魚類の遊泳性能評価

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