W naszych wcześniejszych testach, z wykorzystaniem awersyjnego bodźca w postaci odbijającej się kuli, nieleczone larwy typu dzikiego reagują na poruszającą się kulę poprzez opływanie dna naczynia (zachowanie unikowe) oraz przemieszczanie się w stronę krawędzi naczynia (zachowanie tygmotaktyczne) 15. Później potwierdziliśmy, że zachowanie tygmotaktyczne w tym teście jest miarą zachowań związanych z lękiem u larw zebrafish 17. Odnotowano istotne różnice w ruchu larw oddalających się od kuli oraz w preferencji krawędzi w porównaniu do czystego białego tła. Zachowania te zostały potwierdzone również w naszym nowym teście z wykorzystaniem poruszającego się czerwonego paska i są one jeszcze bardziej wyraźne 16. Co więcej, możemy teraz przeanalizować większą liczbę zachowań w jednym teście, w tym prędkość pływania, spoczynek, preferencję końca lub boku naczynia oraz odległość między rybami (Rycina 5). Larwy kontrolne hodowane w wodzie do jaj wykazują zwiększoną preferencję do przebywania na dnie naczynia i na krawędzi toru po zaprezentowaniu im bodźca awersyjnego (poruszającego się czerwonego paska). Podobne wyniki uzyskuje się, gdy larwy są hodowane w wodzie do jaj zawierającej 1 μg/ml DMSO, rozpuszczalnika powszechnie stosowanego do rozpuszczania różnych farmaceutyków i toksyn w formie 1,000X roztworów stokowych.
Reprezentatywne wyniki przedstawiono na Rysunku 5 dla larw traktowanych wodą z jaj i DMSO (jako kontrolami) oraz różnymi stężeniami pestycydów fosforoorganicznych, powszechnie występujących w żywności nieorganicznej. Przedstawione wyniki stanowią próbkę z jednego eksperymentu. Jednakże po powtórzeniu badania wyniki wskazują, że prędkość pływania oraz zachowanie tygmotaktyczne ulegają zmianie pod wpływem niskich stężeń pestycydów fosforoorganicznych, które odpowiadają poziomach występującym w spożywanej przez ludzi żywności 18.

Rysunek 1. Tace do zbierania. Szklane naczynia Pyrex służą do zbierania zarodków ze zbiorników z dorosłymi rybami. Pokrywy naczyń Pyrex zostały wycięte i wyposażone w plastikowe siatki, do których przyszyto zieloną włóczkę. Tworzy to warunki do rozmnażania dorosłych danio pręgowanych poprzez naśladowanie naturalnego środowiska.

Rycina 2. Formuła plastikowa i ścieżki agarozowe. A) Po lewej stronie przedstawiono formę. 0.8% agarozy wlewa się do płyty z jednym dołkiem; formę powoli wsuwa się do środka, a następnie wyjmuje po ostygnięciu agarozy. B) Płyta po prawej stronie pokazuje ścieżki utworzone w agarozie za pomocą plastikowej formy.

Rysunek 3. Komory obrazowania. Komory obrazowania zostały specjalnie zbudowane w naszym laboratorium i wykorzystane do wysokoprzepustowych analiz behawioralnych. Cyfrowa kamera o rozdzielczości 15 megapikseli została przymocowana do górnej części komory i skierowana w dół, aby rejestrować obrazy larw w odstępach czasu, znajdujących się w wielokanałowych płytkach umieszczonych na ekranie laptopa. Pomiędzy płytkami a ekranem znajduje się plastikowy dyfuzor, który służy do zapobiegania powstawaniu prążków mory na rejestrowanych obrazach.

Rycina 4. Puste tło i awersyjny bodziec w programie PowerPoint. Jest to obecnie stosowana prezentacja PowerPoint służąca do wywoływania zmian behawioralnych u larw danio pręgowanego. Zapewnia ona wyraźne różnice w zachowaniu między A) pustym tłem a B) poruszającym się czerwonym paskiem.

Rycina 5. Zachowania ilościowo określone w badaniu wysokoprzepustowym. Przykład zachowań ilościowo określonych w naszym teście behawioralnym w arkuszu Excel, którego używamy do zapisu współrzędnych x,y larw. Białe słupki przedstawiają dane z larw eksponowanych na puste tło, a czerwone słupki przedstawiają dane z larw eksponowanych na czerwony ruchomy pasek w programie PowerPoint. Wykresy wskazują pomiary, które można uzyskać z analizy behawioralnej: A) procent larw leżących w torze, B) procent larw znajdujących się na końcu toru, C) procent larw znajdujących się na krawędzi toru, D) dystans między rybami (mm), E) prędkość pływania larw (mm/min), F) procent czasu odpoczynku larw. Na przedstawionych wykresach dane pochodzą z traktowania larw kontrolą DMSO oraz kilkoma stężeniami pestycydów w zakresie od 0,001 do 0,1 μM (poziomy powszechnie spotykane w diecie człowieka). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną rycinę.