2019년 3월 18일
우리는 어떻게 zebrafish의 인격에 영향을 미치는 물 전류 및 약한 자기장에 그들의 응답을 평가 하도록 행동 프로토콜을 설명 합니다. 동일한 인격과 물고기는 그들의 탐험 행동에 따라 구분 됩니다. 그런 다음, 수영 터널 낮은 흐름 속도 다른 자기 조건에 그들의 rheotactic 오리엔테이션 행동 관찰 됩니다.
이 프로토콜을 통해 제브라피쉬의 내부 상태 또는 성격이 해류 또는 자기장과 같은 환경에서 오는 단서에 대한 방향 반응에 어떻게 영향을 미치는지 탐색할 수 있습니다. 이 기술은 내부 요인과 환경 단서가 제브라피시 오리엔테이션에 미치는 영향을 관찰하는 데 사용됩니다. 그러나, 그것은 또한 실험 적인 디자인의 광범위 한 다양 한에 적용 될 수 있습니다.
이 방법은 센서 생물학 연구의 행동 생태학에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 그리고 종은 유연하므로 적극적으로 수영하는 수생 동물에게 적합합니다. 실험에서 수행하면 사용하려는 동물의 행동과 동물의 스트레스를 최소화하는 방법에 익숙해지는 것이 좋습니다.
제브라피쉬의 성격 선택은 그물에 250 밀리리터 비커를 사용하여 개별 물고기를 수집하여 이송 탱크로 옮기고 물고기를 성격 선택 탱크의 어두운 면으로 옮길 수 있습니다. 1시간 동안 수정한 후 슬라이딩 도어를 열고 구멍에서 빠져나와 10분 동안 탱크의 밝은 면을 탐색할 수 있습니다. 탐사 기간이 끝나면 두 개의 분리된 용기에 물고기를 부드럽게 모아 밝은 면에서 선제적인 물고기를 수집하고 5분 후에 는 어두운 상자에서 반응형 물고기를 수집합니다.
1차원 자기장 조작으로 자기장을 설정하려면 터널을 열고 전원 장치와 자력계를 켭뜨림으로 전환합니다. 터널 내부에 가스 Tesla 미터에 연결된 자기 프로브를 배치하고 터널의 주요 축을 따라 선택한 자기장 값을 얻는 데 필요한 전압을 확인합니다. 그런 다음 프로브를 분리하고 유동 터널을 수영 장치에 연결합니다.
3차원 자기장 조작으로 자기장을 설정하려면 컴퓨터, 디지털 변환기를 코일 드라이버의 아날로그 컨버터로 켜고 선택한 자기장을 x, y, z 축에 설정합니다. 그런 다음 헬름홀츠 쌍 세트의 중앙에 터널을 배치합니다. 선택된 자기장이 설정되면 류원지 테스트를 위해 1~5마리의 물고기를 선택합니다.
터널에서 물고기를 옮기고 터널의 유량을 분당 4.5리터로 설정하고 펌프를 켭니다. 물로 터널을 느끼기 전에 콘센트 밸브를 닫고 물고기를 옮기고 바닥을 올바르게 설정하기 전에 열어야합니다. 동물이 수영 터널에서 한 시간 동안 적응한 후, 터널 내에서 물고기의 동작을 기록하고 선택한 실험 프로토콜에 따라 유량을 증가하는 단계를 시작합니다.
코일을 제거한 동일한 수영 터널은 헬름홀츠 쌍 세트의 중앙에 배치 할 수 있습니다. 류택시 실험이 끝나면 비정질 메트릭 챔버에서 개별 물고기사진을 찍고 사진 J.Note 동물의 성별을 공개합니다. 수컷 얼룩말물고기는 날씬하고 황색인 경향이 있으며, 여성은 더 둥글고 파란색과 흰색 색칠을 하는 경향이 있습니다.
다음으로, 분석 및 설정 규모를 클릭합니다. 이미지의 배율을 센티미터 단위로 설정하려면 카메라 스케일을 참조로 사용하고 분할 된 라인 도구를 사용하여 주전자 끝에서 대구 펜타클에 선을 그려 표준 길이 또는 총 길이의 꼬리 팁에 대해 측정합니다. 그런 다음 분석및 측정하고 센티미터에 동물의 선형 길이를 기록합니다.
터널 내의 제브라피어 활동을 추적하려면 적절한 비디오 분석 및 모델링 소프트웨어 프로그램을 엽니다. 파일, 가져오기 및 비디오를 클릭하고 비디오 중 하나를 열고 좌표 시스템을 클릭하여 길이 단위를 센티미터 및 시간 단위로 초단위로 설정합니다. 좌표를 클릭하고 참조 시스템을 설정하여 터널을 따라 x 축을 사용하여 시간이 지남에 따라 물고기의 위치를 추적하여 물 출구의 벽의 낮은 모서리에 원점이 설정됩니다.
캘리브레이션에서 새 물고기를 추적하여 배율을 설정하고 새 지점을 질량으로 추적하여 한 번에 하나의 물고기를 추적합니다. 반초, 5프레임 간격으로 수동으로 비디오를 고급화하고 각 업스트림 하류 회전과 각 하류 업스트림 회전에서 동물의 시간과 위치를 표시합니다. 각 추적 세션의 끝에서 테이블에서 X 및 시간 값을 선택합니다.
데이터를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 데이터를 완전히 정밀한 방식으로 복사합니다. 그런 다음 템플릿 스프레드시트 파일의 모든 터닝 위치의 시간 값과 x 값을 저장합니다. 전체 업스트림 및 다운스트림 시간뿐만 아니라 각 전체 단계에 대한 계류 지수 및 백분율값을 계산합니다.
본 대표적인 실험에서는 터널에서 1시간 의 적응기간이 진행된 후, 한 번에 한 번의 쇼가 수해의 터널에서 수영하는 동안 비디오 로 녹화되어 7단계의 유량의 단계적 증가로 가속화되었다. 이러한 시험 중에 자기장은 한 차원으로 제어되었습니다. 추적 된 시간 동안, 각 유량에서 각 물고기의 조건이 강조 표시되고 각 전속속도에서 각 물고기의 류전술 지수를 계산하기위한 기준점으로 사용되었다.
류원색지수가 50% 이상이고 동물이 업스트림 수영의 보급에 대응하는 긍정적인 류전술 반응을 보였다는 것을 나타내면, 50%와 크게 다르지 않은 류전술 지수는 유변반응의 부재를 나타낸다. 이 실험에서 5마리 의 물고기 의 평균 류전술 지수 퍼센트 값의 아크 사인 변환은 수속이 증가할 때 류원색지수값의 시그마이드 증가를 보여주었으며, 간단한 수학적 방법을 사용하여 제브라피시 류아세증의 정량화를 가능하게 하였다. 이러한 곡선에서, 다른 방향의 자기장 하에서, 사전 물고기의 류전술 반응이 영향을 받지 않으며 두 실험 군의 반응이 동일한 곡선으로 표현되는 것을 볼 수 있다.
한편, 반응형 물고기는 자기장에 따라 류전술 방향을 변경하고 반응은 현저하게 다른 곡선으로 표현된다. 이것은 행동 실험이고 물고기 행동은 긴장에 의해 영향을 받을 수 있다는 것을 기억하십시오. 물고기를 취급하고 옮기는 것은 까다로울 수 있습니다.
그래서, 실험 전에 자신을 훈련. 이 유변성 자기 기술은 우리가 얼룩말피와 그밖 수생 척추동물 및 무척추 동물의 자기 감도에 성격의 효력을 더 탐구하는 것을 허용했습니다.
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본 프로토콜은 제브라피쉬의 내부 상태나 성격이 수류 및 자기장과 같은 환경적 단서에 대한 정위 반응에 어떻게 영향을 미치는지 탐구합니다. 다양한 탐색 행동을 보이는 제브라피쉬를 관찰함으로써 연구자는 행동 생태학 및 센서 생물학에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
제브라피쉬의 정량적 행동 프로파일링은 내부 표현형을 환경 신호 반응과 연결함으로써 감각 및 신경 행동 표적의 초기 단계 리스크 제거를 가능하게 합니다. 본 프로토콜은 제어된 자기장 및 유동 조건 하에서 방향성 행동의 성격 기반 변동성을 분리함으로써 표적 검증의 예측 신뢰도를 높여줍니다. 이러한 접근 방식은 신경생물학 및 감각 경로 발견 파이프라인에서 중개 연속성과 기전적 이해를 돕습니다.
이 행동 프로토콜은 초기 가설 검증부터 리드 물질 확인 및 전임상 모델 개발에 이르는 발견 연속체에 통합됩니다.