Name: Wykorzystanie zautomatyzowanego systemu śledzenia 3D do rejestrowania osobników i ławic dorosłych ryb pręgowanego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-12-05T16:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 3 s
Description: Poznaj zautomatyzowany system śledzenia 3D do analizy zachowań ryb pręgowanych Danio rerio. Metoda umożliwia precyzyjne badanie zmian behawioralnych wywołanych substancjami chemicznymi w neurobiologii.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Autorzy nie mają żadnych podziękowań.

<ol><li>Brennan, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+behavioural+assays+of+translational+relevance+for+the+study+of+psychiatric+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Zebrafish behavioural assays of translational relevance for the study of psychiatric disease.</a> Rev. Neurosci. 22, 37-48 (2011).</li>
<li>Kabashi, E., Brustein, E., Champagne, N., Drapeau, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+models+for+the+functional+genomics+of+neurogenetic+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Biochim.+Biophys.+Acta%22%5BJournal%5D)">Zebrafish models for the functional genomics of neurogenetic disorders.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1812, 335-345 (2011).</li>
<li>McCollum, C. W., Ducharme, N. A., Bondesson, M., Gustafsson, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developmental+toxicity+screening+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Birth.+Defects.+Res.+C.+Embryo+Today%22%5BJournal%5D)">Developmental toxicity screening in zebrafish.</a> Birth. Defects. Res. C. Embryo Today. 93, 67-114 (2011).</li>
<li>Kurta, A., Palestis, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+ethanol+on+the+shoaling+behavior+of+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Dose-Response%22%5BJournal%5D)">Effects of ethanol on the shoaling behavior of zebrafish (Danio rerio).</a> Dose-Response. 8, 527-533 (2010).</li>
<li>Sison, M., Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+performance+altering+effects+of+MK-801+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Behavioral performance altering effects of MK-801 in zebrafish (Danio rerio).</a> Behav. Brain Res. 220, 331-337 (2011).</li>
<li>Delcourt, J., Denoël, M., Ylieff, M., Poncin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Video+multitracking+of+fish+behaviour%3A+a+synthesis+and+future+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Fish+Fish%22%5BJournal%5D)">Video multitracking of fish behaviour: a synthesis and future perspectives.</a> Fish Fish. 14, 186-204 (2013).</li>
<li>Zhu, L., Weng, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Catadioptric+stereo-vision+system+for+the+real-time+monitoring+of+3D+behavior+in+aquatic+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Behav%22%5BJournal%5D)">Catadioptric stereo-vision system for the real-time monitoring of 3D behavior in aquatic animals.</a> Physiol. Behav. 91, 106-119 (2007).</li>
<li>System for 3D monitoring and analysis of motion behavior of targets. US patent. , 8306260 (2012).</li>
<li>Cachat, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+neurophenotyping+of+adult+zebrafish+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional neurophenotyping of adult zebrafish behavior.</a> PLoS ONE. 6, e17597(2011).</li>
<li>Maaswinkel, H., Zhu, L., Weng, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+immediate+and+the+delayed+effects+of+buspirone+on+zebrafish+%28Danio+rerio%29+in+an+open+field+test%3A+a+3-D+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">The immediate and the delayed effects of buspirone on zebrafish (Danio rerio) in an open field test: a 3-D approach.</a> Behav. Brain Res. 234, 365-374 (2012).</li>
<li>Maaswinkel, H., Le, X., He, L., Zhu, L., Weng, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociating+the+effects+of+habituation%2C+black+walls%2C+buspirone+and+ethanol+on+anxiety-like+behavioral+responses+in+shoaling+zebrafish.+A+3D+approach+to+social+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol.+Biochem.+Behav%22%5BJournal%5D)">Dissociating the effects of habituation, black walls, buspirone and ethanol on anxiety-like behavioral responses in shoaling zebrafish. A 3D approach to social behavior.</a> Pharmacol. Biochem. Behav. 108, 16-27 (2013).</li>
<li>Maaswinkel, H., Zhu, L., Weng, W. The advantages of a 3D-automatic recording system for the study of shoaling behavior in zebrafish. 10th International Conference Zebrafish Development and Genetics, Madison, , (2012).</li>
<li>Maaswinkel, H., Zhu, L., Weng, W. An automatic recording system to quantify antagonistic interactions between zebrafish. Abstract. 10th International Conference Zebrafish Development and Genetics, Madison, , (2012).</li>
<li>Spence, R., Gerlach, G., Lawrence, C., Smith, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+behaviour+and+ecology+of+the+zebrafish%2C+Danio+rerio%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Rev.+Camb.+Phil.+Soc%22%5BJournal%5D)">The behaviour and ecology of the zebrafish, Danio rerio.</a> Biol. Rev. Camb. Phil. Soc. 83, 13-34 (2008).</li>
<li>Krause, J., Hartmann, N., Pritchard, V. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+nutritional+state+on+shoal+choice+in+zebrafish%2C+Danio+rerio%5BTitle%5D)+AND+%22Anim.+Behav%22%5BJournal%5D)">The influence of nutritional state on shoal choice in zebrafish, Danio rerio.</a> Anim. Behav. 57, 771-775 (1999).</li>
<li>Speedie, N., Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alarm+substance+induced+behavioral+responses+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Alarm substance induced behavioral responses in zebrafish (Danio rerio).</a> Behav. Brain Res. 188, 168-177 (2008).</li>
<li>Gebauer, D. L., Pagnussat, N., Piato, A. L., Schaeffer, I. C., Bonan, C. D., Lara, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+anxiolytics+in+zebrafish%3A+similarities+and+differences+between+benzodiazepines%2C+buspirone+and%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Effects of anxiolytics in zebrafish: similarities and differences between benzodiazepines, buspirone and.</a> 99, 480-486 (2011).</li>
<li>Paull, G. C., Filby, A. L., Giddins, H. G., Coe, T. S., Hamilton, P. B., Tyler, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dominance+hierarchies+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29+and+their+relationship+with+reproductive+success%5BTitle%5D)+AND+%22Zebrafish%22%5BJournal%5D)">Dominance hierarchies in zebrafish (Danio rerio) and their relationship with reproductive success.</a> Zebrafish. 7, 109-117 (2010).</li>
<li>Engeszer, R. E., Ryan, M. J., Parichy, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learned+social+preference+in+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Biol%22%5BJournal%5D)">Learned social preference in zebrafish.</a> Curr. Biol. 14, 881-884 (2004).</li>
<li>Mathur, P., Guo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+zebrafish+as+a+model+to+understand+mechanisms+of+addiction+and+complex+neurobehavioral+phenotypes%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Dis%22%5BJournal%5D)">Use of zebrafish as a model to understand mechanisms of addiction and complex neurobehavioral phenotypes.</a> Neurobiol. Dis. 40, 66-72 (2010).</li>
<li>Tropepe, V., Sive, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+zebrafish+be+used+as+a+model+to+study+the+neurodevelopmental+causes+of+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+Brain+Behav%22%5BJournal%5D)">Can zebrafish be used as a model to study the neurodevelopmental causes of autism.</a> Genes Brain Behav. 2, 268-281 (2003).</li>
<li>Echevarria, D. J., Hammack, C. M., Pratt, D. W., Hosemann, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+behavioral+test+battery+to+assess+global+drug+effects+using+zebrafish%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Comp.+Psychol%22%5BJournal%5D)">A novel behavioral test battery to assess global drug effects using zebrafish.</a> Int. J. Comp. Psychol. 21, 19-34 (2008).</li>
<li>Seibt, K. J., Piato, A. L., Luz Oliveira, da, Capiotti, R., Vianna, K. M., R, M., Bonan, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antipsychotic+drugs+reverse+MK-801+induced+cognitive+and+social+interaction+deficits+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain.+Res%22%5BJournal%5D)">Antipsychotic drugs reverse MK-801 induced cognitive and social interaction deficits in zebrafish (Danio rerio).</a> Behav. Brain. Res. 224, 135-139 (2011).</li>
<li>Zou, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+dose+MK-801+reduces+social+investigation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol.+Biochem.+Behav%22%5BJournal%5D)">Low dose MK-801 reduces social investigation in mice.</a> Pharmacol. Biochem. Behav. 90, 753-757 (2008).</li>
<li>Ng, M. C., Hsu, C. P., Wu, Y. J., Wu, S. Y., Yang, Y. L., Lu, K. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+MK-801-induced+impairment+of+inhibitory+avoidance+learning+in+zebrafish+via+inactivation+of+extracellular+signal-regulated+kinase+%28ERK%29+in+telencephalon%5BTitle%5D)+AND+%22Fish+Physiol.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Effect of MK-801-induced impairment of inhibitory avoidance learning in zebrafish via inactivation of extracellular signal-regulated kinase (ERK) in telencephalon.</a> Fish Physiol. Biochem. 38, 1099-1106 (2012).</li>
<li>Sison, M., Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Associative+learning+performance+is+impaired+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29+by+the+NMDA-R+antagonist+MK-801%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Associative learning performance is impaired in zebrafish (Danio rerio) by the NMDA-R antagonist MK-801.</a> Neurobiol. Learn. Mem. 96, 230-237 (2011).</li>
<li>Swain, H. A., Sigstad, C., Scalzo, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+dizocilpine+%28MK-801%29+on+circling+behavior%2C+swimming+activity%2C+and+place+preference+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Neurotox.+Teratol%22%5BJournal%5D)">Effects of dizocilpine (MK-801) on circling behavior, swimming activity, and place preference in zebrafish (Danio rerio).</a> Neurotox. Teratol. 26, 725-729 (2004).</li>
<li>Vezzani, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetics+of+MK-801+and+its+effect+on+quinolinic+acid-induced+seizures+and+neurotoxicity+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Pharmacol.+Exp.+Ther%22%5BJournal%5D)">Kinetics of MK-801 and its effect on quinolinic acid-induced seizures and neurotoxicity in rats.</a> J. Pharmacol. Exp. Ther. 249, 278-283 (1989).</li>
<li>Green, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+high-throughput+neurophenotyping+of+zebrafish+social+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Automated high-throughput neurophenotyping of zebrafish social behavior.</a> J. Neurosci. Methods. 210, 266-271 (2012).</li>
<li>Rung, J. P., Carlsson, A., Rydén Markinhuhta, K., Carlsson, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((+%28%2B%29-MK-801+induced+social+withdrawal+in+rats%3B+a+model+for+negative+symptoms+of+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Neuro-psychopharmacol.+Biol.+Psych%22%5BJournal%5D)"> (+)-MK-801 induced social withdrawal in rats; a model for negative symptoms of schizophrenia.</a> Prog. Neuro-psychopharmacol. Biol. Psych. 29, 827-832 (2005).</li>
<li>Gururajan, A., Taylor, D. A., Malone, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cannabidiol+and+clozapine+reverse+MK-801-induced+deficits+in+social+interaction+and+hyperactivity+in+Sprague-Dawley+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Psychopharmacol%22%5BJournal%5D)">Cannabidiol and clozapine reverse MK-801-induced deficits in social interaction and hyperactivity in Sprague-Dawley rats.</a> J. Psychopharmacol. 226, 1317-1332 (2012).</li>
<li>Burket, J. A., Cannon, W. R., Jacome, L. F., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MK-801%2C+a+noncompetitive+NMDA+receptor+antagonist%2C+elicits+circling+behavior+in+the+genetically+inbred+Balb%2Fc+mouse+strain%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res.+Bull%22%5BJournal%5D)">MK-801, a noncompetitive NMDA receptor antagonist, elicits circling behavior in the genetically inbred Balb/c mouse strain.</a> Brain Res. Bull. 83, 337-339 (2010).</li>
<li>Saunders, J. A., Gandal, M. J., Roberts, T. P., Siegel, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NMDA+antagonist+MK801+recreates+auditory+electrophysiology+disruption+present+in+autism+and+other+neurodevelopmental+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">NMDA antagonist MK801 recreates auditory electrophysiology disruption present in autism and other neurodevelopmental disorders.</a> Behav. Brain Res. 234, 233-237 (2012).</li>
<li>Brosda, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmacological+and+parametrical+investigation+of+prepulse+inhibition+of+startle+and+prepulse+elicited+reactions+in+Wistar+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol.+Biochem.+Behav%22%5BJournal%5D)">Pharmacological and parametrical investigation of prepulse inhibition of startle and prepulse elicited reactions in Wistar rats.</a> Pharmacol. Biochem. Behav. 99, 22-28 (2011).</li>
<li>Wong, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analyzing+habituation+responses+to+novelty+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Analyzing habituation responses to novelty in zebrafish (Danio rerio).</a> Behav. Brain Res. 208, 450-457 (2010).</li>
<li>Maximino, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Parametric+analyses+of+anxiety+in+zebrafish+scototaxis%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Parametric analyses of anxiety in zebrafish scototaxis.</a> Behav. Brain Res. 210, 1-7 (2010).</li>
<li>Blaser, R. E., Rosemberg, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measures+of+anxiety+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29%3A+dissociation+of+black%2Fwhite+preference+and+novel+tank+test%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Measures of anxiety in zebrafish (Danio rerio): dissociation of black/white preference and novel tank test.</a> PloS One. 7, e36931(2012).</li>
</ol>

Hans Maaswinkel, Liqun Zhu i Wei Weng są pracownikami firmy xyZfish, Ronkonkoma NY, która produkuje system śledzenia używany w tym artykule.

Przedstawiona tutaj procedura doświadczalna pozwala na rejestrację pojedynczych danio pręgowanego, par danio pręgowanego (np. w celu zbadania krycia lub agresji) oraz ławic danio pręgowanego (jak pokazano na reprezentatywnym przykładzie). System jest szczególnie przydatny do jednoczesnego uzyskiwania informacji o rozkładzie 3D (pionowym i poziomym), charakterystyce kinematycznej (np. prędkość, przyspieszenie, kąt skrętu) i parametrach społecznych (np. spójność społeczna). Poniżej przedstawiamy kilka ważnych kwestii, które należy wziąć pod uwagę podczas planowania eksperymentów.
W zależności od procedury eksperymentalnej można badać różne systemy behawioralne. Na przykład, aby zbadać neofobię (tj. strach przed nowym środowiskiem), nagrywanie powinno rozpocząć się natychmiast po wprowadzeniu danio pręgowanego do zbiornika obserwacyjnego (po odczekaniu zaledwie kilku sekund, aż woda się uspokoi, aby zmniejszyć hałas), bez wcześniejszego przyzwyczajenia11,17,37. Z drugiej strony, niektóre tematy badawcze mogą wymagać dobrego przyzwyczajenia danio pręgowanego, na przykład podczas badania wpływu feromonów alarmowych16. Badając grupy danio pręgowanego, eksperymentator powinien mieć świadomość, że chociaż oprogramowanie minimalizuje przełączanie znaczników, w tej chwili nie jest możliwe śledzenie poszczególnych danio pręgowanego przez cały czas. Nie jest to również ważne w przypadku badań nad ławicami, w których nacisk kładziony jest na spójność społeczną, ale byłoby kluczowe przy badaniu agresji lub kojarzenia się. Ręczne ponowne przypisywanie tagów jest opcją, ale może być bardzo czasochłonne.
Kolor ścianek pojemnika obserwacyjnego i komory obserwacyjnej może mieć duży wpływ na zachowanie danio pręgowanego. Na przykład, białe ściany zostały opisane jako wywołujące reakcje awersyjne36, 37. Wypróbowując różne kolory, pamiętaj o dwóch rzeczach: 1) ważne jest, aby przednia ściana (tj. ściana najbliżej aparatu) pozostała przezroczysta i aby pokrywa (jeśli jest używana) również musiała być przezroczysta; 2) Wybierając kolor, który nigdy wcześniej nie był używany, najpierw określ, czy kontrast między danio pręgowanym a tłem jest odpowiedni do nagrywania. Wykonaj uruchomienie testowe. Zmiana ustawień aparatu do nagrywania (Wzmocnienie, Migawka, Czerwony i Niebieski, jak wyjaśniono w krokach 2.5 i 2.6) oraz ustawień rekonstrukcji trajektorii (np. progi koloru i rozmiaru, jak wyjaśniono w krokach 3.3, 3.5, 3.11 i 3.12) może mieć duże znaczenie. Ponownie, doświadczenie z systemem przejdzie długą drogę, aby zdecydować, co jest możliwe.
W zależności od celu eksperymentu pożądane może być źródło światła o różnych charakterystykach (np. widmie, natężeniu). Listwy LED można łatwo wymienić. Upewnij się, że światło dociera do każdej części pojemnika.
Jeśli eksperyment wymaga, aby danio pręgowany pozostał w pojemniku obserwacyjnym przez kilka godzin, należy zapewnić napowietrzenie. Rurkę powietrzną można przymocować do tylnego prawego rogu za pomocą klipsa. Sprawdź na ekranie komputera, czy klip nie przeszkadza w nagraniu, tj. że danio pręgowany w żadnym momencie nie jest ukryty przed wzrokiem. Na rysunkach 2A i 2B klips można zobaczyć w widoku z góry. Idealnie byłoby, gdyby napowietrzanie było zapewnione przed nagraniami lub między nimi, ale nie w trakcie nagrywania, aby zapobiec hałasowi. Należy również pamiętać, że włączanie lub wyłączanie silnego napowietrzania może przestraszyć danio pręgowanego.
Jeśli eksperyment wymaga trzymania danio pręgowanego w pojemniku przez noc, warto przykryć komorę obserwacyjną przezroczystą pokrywą, aby zapobiec wyskakiwaniu danio pręgowanego (co jest bardzo częstym zjawiskiem). Jeśli osłona nie zostanie zdjęta przed nagrywaniem (aby nie przeszkadzać danio pręgowanemu), należy wziąć pod uwagę następujące dwa punkty: 1) upewnij się, że lustrzane odbicia źródeł światła nie przeszkadzają w nagrywaniu (np. poprzez przesunięcie źródeł światła lub wybór pokrywy, która odbija światło tylko w minimalnym stopniu); 2) wziąć pod uwagę, że pokrywka może stać się zaparowana podczas używania przez noc, zwłaszcza że w tym przypadku należy również zapewnić napowietrzenie; Jednym ze sposobów na zmniejszenie tego jest wybór pokrywki z małymi otworami.
W przypadku niektórych eksperymentów może być konieczne określenie wyjściowego zachowania danio pręgowanego przed podaniem leku. W takim przypadku lek można dodawać między sesjami za pomocą rurki (podobnej do rurki napowietrzającej omówionej powyżej).
Chociaż skupiono się tutaj na rejestrowaniu danio pręgowanego (Danio rerio), inne gatunki ryb mogą oczywiście również być rejestrowane za pomocą systemu. Był używany do badania zachowań u (młodocianych) złotych rybek (Carassius auratus), brzanki tygrysiej (Barbus tetrazona) i mieczyka zielonego (Xiphophorus helleri).
Na koniec należy zauważyć, że zasadniczo możliwe są inne wymiary zbiorników obserwacyjnych. Wymagałoby to jednak rekonfiguracji systemu i znalezienia dobrej równowagi między rozdzielczością przestrzenną i czasową przy użyciu znacznie większych kontenerów obserwacyjnych. Ponadto pojemnik musi mieć kształt prostopadłościanu. Liczba danio pręgowanego lub innych obiektów eksperymentalnych jest teoretycznie nieograniczona; Jednak zamiana tagów zwiększa się wraz z liczbą tematów.

Danio pręgowany stał się ważnym modelem dla badań biologicznych i farmakologicznych1-3. Nieocenione jest śledzenie wzorców ruchu i rozmieszczenia przestrzennego poszczególnych danio pręgowanego i ławic danio pręgowanego. W starszych badaniach stosuje się ręczną kwantyfikację na podstawie zarejestrowanych obrazów4. Obecnie powszechnie stosowane są automatyczne systemy śledzenia wideo 2D5. Ponieważ jednak danio pręgowany i wiele innych zwierząt wodnych i niewodnych porusza się w przestrzeni trójwymiarowej, zainteresowanie systemami 3D rośnie6. Opisany system 3D został po raz pierwszy opublikowany w 2007 roku7. Szczegóły techniczne i porównania z innymi systemami znajdują się wpunkcie 8. Podstawową zaletą tego systemu w porównaniu z innymi systemami jest to, że uzyskuje on dwa (opcjonalnie trzy) synchroniczne i niezależne widoki za pomocą systemu lustrzanego oraz wykorzystuje dwustopniowy protokół kalibracji. W pierwszym kroku kalibrowana jest geometria 3D systemu stereo (utworzona przez kamerę i lustra). W drugim kroku korygowane są błędy nieliniowe wprowadzone przez załamanie światła. Podczas badania zwierząt wodnych wpływ załamania światła może być znaczny, gdy nie zostanie skorygowany. Inne dotychczas opublikowane systemy (nawet nowsze opracowania9) pomijają dwuetapową procedurę kalibracji. Aby uzyskać szczegółowe informacje techniczne na temat identyfikacji obiektów, okluzji ze śledzeniem wielu obiektów, szumu jigowania itp. Czytelnika odsyłamy do oryginalnych publikacji8,9. System został zwalidowany do badania reakcji behawioralnych podobnych do lęku10,11, ławic8,11,12 oraz, w badaniu wstępnym, pod kątem zachowań antagonistycznych u danio pręgowanego13. Został również przetestowany na innych gatunkach ryb (złota rybka8, mieczyk, brzanka tygrysia) oraz na myszy9.
Poniżej opisano protokoły kalibracji i korzystania z systemu, a wyniki eksperymentu testującego wpływ niekonkurencyjnego antagonisty receptora NMDA, MK-801, na ławicę danio pręgowanego, przedstawiono jako reprezentatywny przykład demonstrujący rodzaj danych, które można uzyskać za pomocą systemu.
Zarówno w naturalnym środowisku, jak i w akwariach, danio pręgowany zazwyczaj pływa w ławicach14. Preferencje dotyczące płycizny wydają się zależeć od kilku czynników, takich jak hodowla, płeć i dostępność pożywienia14,15. Co ciekawe, odległość między poszczególnymi danio pręgowanymi w ławicy zmniejsza się, gdy pojawiają się sygnały o potencjalnym zagrożeniu, takie jak feromony alarmowe16 lub nowość11. Paradygmat płycizny jest zatem również wykorzystywany do testowania leków przeciwlękowych17. Hierarchie dominacji18 i społeczne uczenie się19 są fascynującym aspektem zachowania danio pręgowanego. Ze względu na wysoko rozwinięty charakter zachowań społecznych, danio pręgowany stał się również przedmiotem zainteresowania w badaniach nad autyzmem20,21.
MK-801 zmienia zachowania społeczne u danio pręgowanego5,22,23, co przypomina jego wpływ na ssaki24. Jednak MK-801 ma również wiele innych skutków dla innych zachowań (takich jak pływanie, unikanie hamowania i preferencja miejsca25-27). Dlatego tak ważne jest, aby we wstępnych eksperymentach uzyskać jak najwięcej informacji z podstawowych obserwacji. Będzie to stanowić podstawę do projektowania bardziej ukierunkowanych eksperymentów.
Przegląd aparatury rejestrującej i oprogramowania
W obecnej konfiguracji, pojemnik obserwacyjny (25 cm x 25 cm x 18 cm, dł. x szer. x wys.), w którym znajduje się danio pręgowany, jest umieszczony w komorze obserwacyjnej (91 cm x 46 cm x 56 cm, dł. x szer. x wys.). W komorze znajduje się również kamera, lustro zawieszone pod kątem około >45° nad pojemnikiem oraz listwy świetlne LED. Rysunek 1 przedstawia uproszczony schemat. Kamera rejestruje zarówno widok z przodu, jak i widok z góry (lustro), aby skonstruować trajektorie 3D danio pręgowanego, określając jego współrzędne x, y i z. Dla celów orientacyjnych wektory współrzędnych są prezentowane w lewym przednim rogu kontenera obserwacyjnego (położenie względem kamery), co odpowiada wektorom przedstawionym na widokach 3D (np. Rysunek 15) wygenerowanych przez Moduł Rekonstrukcji Ścieżki (patrz dalej poniżej). Częstotliwość próbkowania zależy od aparatu i komputera. W naszych eksperymentach jest to około 40 klatek/s (fps). Rozdzielczość przestrzenna rejestrowanych klatek wynosi 640 x 480 pikseli (taka konfiguracja została wybrana jako optymalna równowaga między rozdzielczością przestrzenną i czasową). Wymagany jest system Windows XP lub nowszy.
Przed pierwszym zapisem system musi zostać skalibrowany, aby określić położenie ścianek pojemnika i powierzchni wody, określić współczynnik skalowania zarejestrowanych klatek i dostosować się do znacznego błędu generowanego przez załamanie światła podczas przechodzenia z wody do powietrza. Zasadniczo kalibrację należy przeprowadzić tylko podczas początkowej instalacji i po przeniesieniu lub wymianie części zestawu, takich jak kamera lub lustro. Niemniej jednak dobrą praktyką jest od czasu do czasu sprawdzanie, czy kalibracja jest nadal prawidłowa i w razie potrzeby ponowna kalibracja.
Oprogramowanie składa się z trzech modułów. Moduł Nagrania rejestruje klatki (dwie przykładowe klatki pokazano na rysunku 2). Moduł trajektorii rekonstruuje ścieżki dla każdego danio pręgowanego. Moduł Przetwarzania Danych oblicza szereg standardowych parametrów kinematycznych i przestrzennych. W celu dalszej analizy dane można zaimportować do arkusza kalkulacyjnego lub oprogramowania statystycznego.

<table><tbody><tr><td>AABT-3D Sprzęt śledzący</td><td>xyZfish</td><td>AABT II</td><td>Zawiera kamerę, kartę graficzną, komorę obserwacyjną z lustrem i oświetleniem</td></tr><tr><td>AABT-3D Sprzęt do kalibracji</td><td>kalibru xyZfish</td><td>calib</td><td>Zawiera panel kalibracyjny i lusterko boczne</td></tr><tr><td>AABT-3D Pojemniki obserwacyjne</td><td>kostki xyZfish</td><td></td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>AABT-3D Oprogramowanie śledzące</td><td>xyZfish</td><td>v.1.0</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Komputer</td><td>opcjonalny</td><td>N/A</td><td>Windows XP lub nowszy</td></tr><tr><td>(+)-MK-801 wodoromaleinian</td><td>Sigma</td><td>M107</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Pompa powietrza</td><td>Fusion</td><td>500</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Przewód powietrzny 3/16"</td><td>Lee' powiedział: s Produkty akwarystyczne i dla zwierząt</td><td>14508</td><td>&nbsp;</td></tr><tr><td>Medium Spiner Clips</td><td>OfficeDepot</td><td>561339</td><td>Do mocowania linii lotniczej do kontenera obserwacyjnego</td></tr></tbody></table>

wykorzystanie zautomatyzowanego systemu śledzenia 3d do rejestrowania osobników i ławic dorosłych ryb pręgowanego

Using an Automated 3D-tracking System to Record Individual and Shoals of Adult Zebrafish

Podobnie jak wiele zwierząt wodnych, danio pręgowany (Danio rerio) porusza się w przestrzeni 3D. Dlatego lepiej jest użyć systemu nagrywania 3D do badania jego zachowania. Prezentowany system automatycznego śledzenia wideo osiąga to dzięki zastosowaniu systemu luster i procedury kalibracji, która koryguje znaczny błąd wprowadzony przez przejście światła z wody do powietrza. Dzięki temu systemowi możliwe jest nagrywanie zarówno pojedynczych, jak i grup dorosłych ryb danio pręgowanego. Przed użyciem system musi zostać skalibrowany. System składa się z trzech modułów: Nagrywanie, Rekonstrukcja Ścieżki oraz Przetwarzanie Danych. Przedstawiono instrukcje krok po kroku dotyczące kalibracji i korzystania z trzech modułów. W zależności od konfiguracji eksperymentalnej, system może być używany do testowania neofobii, awersji do białych, spójności społecznej, upośledzenia motorycznego, eksploracji nowych obiektów itp. Jest szczególnie obiecujący jako pierwsze narzędzie do badania wpływu leków lub mutacji na podstawowe wzorce zachowań. System dostarcza informacji o pionowym i poziomym rozmieszczeniu danio pręgowanego, o składowych xyz parametrów kinematycznych (takich jak lokomocja, prędkość, przyspieszenie i kąt skrętu) oraz dostarcza danych niezbędnych do obliczenia parametrów spójności społecznej podczas badania ławic.

Opisano użycie automatycznego systemu wideo 3D, który może śledzić pojedyncze osoby i grupy danio pręgowanych. Jako przykład zastosowania badamy wpływ antagonisty receptora NMDA MK-801 na ławice danio pręgowanego.

Wykorzystanie zautomatyzowanego systemu śledzenia 3D do rejestrowania osobników i ławic dorosłych ryb pręgowanego

Like many aquatic animals, zebrafish (Danio rerio) moves in a 3D space. It is thus preferable to use a 3D recording system to study its behavior. The ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest badanie trójwymiarowych wzorców ruchu danio pręgowanych lub innych zwierząt wodnych oraz analiza ich charakterystyki kinematycznej, przestrzennej i społecznej. Pozwala to na wykrycie zaburzeń behawioralnych wynikających z mutacji genetycznych lub czynników chemicznych i środowiskowych. Cel ten osiąga się poprzez uprzednią kalibrację systemu, która koryguje również znaczne zniekształcenia obrazu wywołane refrakcją.Drugim krokiem jest rejestracja klatek wideo z relatywnie wysoką rozdzielczością czasową z co najmniej dwóch różnych kątów jednocześnie. Następnie oprogramowanie rekonstruuje trajektorie ryb. Stosowane są zaawansowane algorytmy w celu zredukowania wpływu szumów oraz określenia pozycji ryby w przypadku wystąpienia przesłonięcia lub grupowania się osobników.Ostatnim krokiem jest analiza danych oraz przeprowadzenie analizy statystycznej przyspieszenia prędkości, kąta skrętu, rozkładu poziomego i pionowego w pojemniku obserwacyjnym, odległości między osobnikami oraz innych interesujących parametrów. W ostateczności, skalibrowany trójwymiarowy tracking o wysokiej rozdzielczości czasowej jest przydatny do badania deficytów behawioralnych u mutantów zebrafish oraz wpływu leków na różnorodne systemy behawioralne. W kontekście poszukiwania nowych leków, jedną z zalet systemu jest możliwość badania zachowania ryb w 3D.Jest to istotne, ponieważ ryby naturalnie poruszają się w trzech wymiarach, a podczas jednoczesnego rejestrowania wielu osobników zapis 2D może być bardzo mylący przy badaniu konfiguracji przestrzennych grupy. Inną zaletą systemu jest to, że koryguje on refrakcję światła, która w przypadku braku korekty może prowadzić do znacznych błędów pomiarowych w obecnej konfiguracji. Pojemnik obserwacyjny z danio przebrany zostaje umieszczony w komorze obserwacyjnej.Komora zawiera również kamerę, lustro zawieszone pod kątem około 45 stopni nad pojemnikiem oraz listwy oświetleniowe LED. Przed rozpoczęciem nagrywania należy skalibrować system, aby określić położenie ścianek pojemnika i powierzchni wody oraz współczynnik skalowania rejestrowanych klatek; należy również skorygować błąd wynikający z refrakcji światła przy przejściu z wody do powietrza. Po zakończeniu kalibracji należy przeprowadzić uruchomienie próbne z wykorzystaniem sztucznej ryby.Rekalibrację należy przeprowadzić, jeśli pozycje lustra lub kamery są przesunięte lub w przypadku problemów z śledzeniem. Aby rozpocząć sesję nagrywania, należy umieścić w komorze obserwacyjnej pojemnik obserwacyjny wypełniony wodą do odpowiednich oznaczeń. Nóżki pojemnika powinny zostać wprowadzone do otworów wyrównujących.Ustaw pojemniki w taki sposób, aby półprzezroczyste lub nieprzezroczyste ścianki były skierowane w stronę przeciwległą oraz w prawo z perspektywy kamery. Następnie włącz oświetlenie w komorze, umieść rybę w pojemniku i zasłoń zasłony. Otwórz moduł rejestracji, po czym na ekranie pojawi się obraz widoku przedniego i górnego pojemnika.Początkowo uzyskany obraz może nie być idealny, w związku z czym może wymagać pewnych korekt w celu uzyskania odpowiedniego kontrastu między rybą a tłem. Aby dostosować obraz, wybierz sterowanie kamerą, a następnie w otwieranym oknie ustawień ogólnych odznacz widoczne tutaj pola i dostosuj czas naświetlania oraz wzmocnienie w taki sposób, aby obraz nie był prześwietlony. Następnie, po lewej stronie okna sterowania kamerą, wybierz balans bieli, a w nowym oknie odznacz pole automatyczne i dostosuj wartości czerwieni i niebieskiego, aby uzyskać najlepszy kontrast kolorystyczny zarówno w widoku z przodu, jak i z góry.Po zakończeniu regulacji może być konieczne przeprowadzenie ich wielokrotnie. Z menu głównego modułu rejestracji należy wybrać lokalizację danych, aby utworzyć lub wybrać folder. Każdy pomiar powinien mieć osobny folder, który powinien być podfolderem folderu eksperymentu.Teraz należy nacisnąć przycisk start recording i wprowadzić liczbę całkowitą określającą czas trwania nagrania w minutach, a następnie nacisnąć okay, aby rozpocząć eksperymentalną sesję nagrywania. Po zakończeniu nagrań należy skopiować i wkleić podfoldery z danymi o pojemniku dla zwierzęcia oraz danymi korelacyjnymi z folderu kalibracyjnego do folderów utworzonych wcześniej podczas nagrywania. Aby rozpocząć rekonstrukcję ścieżki, należy otworzyć moduł trajektorii w oprogramowaniu. Następnie należy nacisnąć data location, aby wybrać folder utworzony za pomocą modułu nagrywania.Następnie naciśnij przycisk konfiguracji systemu, aby najpierw otworzyć okno parametrów i dostosować progi kolorystyczne widoku dolnego końcówki górnej. Dobrą wartością początkową jest 1000. Następnie wybierz progi rozmiaru widoku dolnego końcówki górnej.Dobrym rozmiarem początkowym dla danio przebraska o średniej wielkości jest 10; dla ryby dużej należy użyć wartości 20, a dla małej wartości 5. Im wyższe są te progi, tym mniejsza jest szansa, że oprogramowanie zarejestruje szum. Jednak przy zbyt wysokiej wartości może ono nie być w stanie wykryć ryby.W dalszej części eksperymentu może okazać się konieczne ponowne dostosowanie tych progów. W przypadku górnego progu wielkości zwykle wystarcza wartość 3000. W odniesieniu do specyficznej długości należy zachować ustawioną fabrycznie wartość 220.Liczba ryb odnosi się do liczby ryb w zbiorniku obserwacyjnym. Maksymalna liczba punktów odnosi się do całkowitej liczby klatek; należy zapisać lub zapamiętać tę liczbę, a następnie nacisnąć OK. Następnie należy wybrać opcję pozyskiwania tła (acquire background).W następnym oknie pojawi się prośba o wypełnienie dwóch pól. Po załadowaniu tła dostosuj trzy czerwone ramki za pomocą myszy; ramki te wyznaczają obszary, w których oprogramowanie wyszukuje ryby. Zminimalizuj ramkę po lewej stronie.Ponieważ widok boczny służy wyłącznie do kalibracji, należy teraz nacisnąć przycisk rozpoczęcia generowania trajektorii, aby uruchomić rekonstrukcję ścieżki. Idealnie znacznik powinien znajdować się na obrazie ryby; jeśli jest on często umieszczany błędnie, należy otworzyć okno informacji. Tutaj widzimy przypadek idealny, w którym widoczne są jedynie kontury ryby.W przypadku wystąpienia nadmiernego szumu należy nacisnąć przycisk stop w menu głównym i wybrać nowe progi koloru oraz rozmiaru. Należy również sprawdzić, czy można nieco zmniejszyć czerwone ramki. Na przykład w górnej części, aby wykluczyć szum generowany przez ruchy wody, należy obserwować trajektorię na ekranie 3D.Klikając prawym przyciskiem myszy, badacz może wybrać między rotacją a translacją konfiguracji 3D. Aby rozpocząć przetwarzanie danych, należy otworzyć moduł przetwarzania danych, wybrać opcję projektu na pasku narzędzi, a następnie z menu rozwijanego wybrać opcję nowy i wprowadzić nazwę eksperymentu. Następnie należy wybrać edytuj projekt.Następnie dodaj do projektu, a następnie wybierz nową grupę i wprowadź nazwę dla grupy eksperymentalnej. Teraz zaznacz grupę eksperymentalną w prawym oknie. Zauważ, że pasek narzędzi ulegnie zmianie.Wybierz grupę edycji (edit group), następnie dodaj do grupy (add to group), a potem nowe pomiary (new measurements). Otworzy to okno przeglądarki. Następnie otwórz folder utworzony podczas rejestracji, wybierz podfolder trajektorie (trajectories), a następnie plik wygładzony (point smoothened file).W przedstawionym tutaj przykładzie dla grupy A wczytano sześć plików, a dla grupy B cztery pliki. Aby rozpocząć analizę, należy wybrać plik z wygładzonymi punktami w prawym oknie. Następnie z menu rozwijanego należy wybrać przetwarzanie danych (data processing) oraz pojedyncze wartości końcowe (single value endpoints).W ramach przykładu wybierz funkcję duration freezing. Otworzy się okno umożliwiające określenie parametrów zamrażania w postaci progu prędkości oraz progu czasu trwania, co pozwoli zapoznać się z działaniem programu. Wypróbuj inne przykłady, takie jak travel distance depth distribution, która pozwala określić liczbę poziomów głębokości oraz częstotliwość serii pomiarowych.Po wybraniu tej opcji zostanie przeprowadzone przetwarzanie wsadowe z wykorzystaniem domyślnego progu, w ramach którego obliczone zostanie około 200 punktów końcowych. Wartości domyślne oznaczają, że ustawiono już ograniczniki. Przykładowo, obecnie rozkład głębokości jest obliczany dla trzech poziomów głębokości, a rozkład kątowy dla czterech sekcji.Po wygenerowaniu parametrów otworzy się nowe okno z prośbą o podanie lokalizacji i nazwy pliku do utworzenia. Dane zostaną zapisane w formacie CSV i mogą zostać zaimportowane do innego oprogramowania. Tutaj rycina A przedstawia typowy przykład klatki dla kontroli.Ryby danio prążkowane, podczas gdy rycina B przedstawia typową klatkę z przykładem ryb danio prążkowanych traktowanych MK 801, obie zarejestrowane podczas porannej sesji. Zauważmy, że kontrolowane ryby danio prążkowane znajdowały się blisko dna i blisko siebie. W przeciwieństwie do nich, ryby danio prążkowane po podaniu MK 801 znajdowały się blisko powierzchni i pływały w znacznej odległości od siebie.Tutaj przedstawiono dwie reprezentatywne trajektorie dla kontrolowanych rybek danio-ostrobrzuchych oraz rybek poddanych działaniu 10 µM MK 801, dla sesji porannej oraz popołudniowej. Na tym rysunku przedstawiono średnie dystanse społeczne dla grupy kontrolnej oraz ryb poddanych działaniu 10 µM MK 801 dla obu sesji, a tutaj zaprezentowano osie czasu średnich odległości międzyosobniczych dla obu grup.Na rysunku A przedstawiono rozkład danio pręgowanego na 10 równych poziomach głębokości podczas sesji porannej, a na rysunku B rozkład podczas sesji popołudniowej. Tutaj widoczny jest rozkład czasowy grup eksperymentalnych w czterech strefach radialnych. Wstawka pokazuje położenie tych stref od centrum do peryferii, a tutaj przedstawiono rozkład czasowy grup eksperymentalnych w czterech kwadrantach.Wstawka przedstawia rozmieszczenie kwadrantów. Podwójne linie oznaczają białe ściany, a pojedyncze linie oznaczają ściany przezroczyste. Kamera znajduje się po lewej stronie wstawki, najbliżej kwadrantów pierwszego i czwartego. Czarne gwiazdki oznaczają porównania między grupami z sesji porannej, a szare gwiazdki porównania dla sesji popołudniowych. Na koniec przedstawiono składowe X, Y, Z dystansu przebytego przez rybkę danio podczas sesji porannych i popołudniowych. Przedstawiono średnią oraz błąd standardowy średniej.Podczas pracy z systemem należy pamiętać, że jakość danych zależy od jakości nagrania, dlatego należy upewnić się, że system jest odpowiednio skalibrowany, a ustawienia kamery są optymalne. Pozostałe etapy są proste i wymagają jedynie zapoznania się z poszczególnymi krokami.

using-an-automated-3d-tracking-system-to-record-individual-shoals

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Zastosowanie zautomatyzowanego systemu śledzenia 3D do rejestracji zachowań pojedynczych i ławic dorosłych danioszek pręgowanych

VisioTracker to zautomatyzowany system do ilościowej analizy sprawności wzrokowej larw i niewielkich osobników dorosłych ryb, oparty na rejestracji ruchów gałek ocznych. Charakteryzuje się on pełną kontrolą nad właściwościami bodźców wzrokowych oraz analizą w czasie rzeczywistym, co umożliwia prowadzenie wysokoprzepustowych badań w takich dziedzinach jak rozwój i funkcje układu wzrokowego, farmakologia, badania obwodów neuronalnych oraz integracja sensoromotoryczna.

VisioTracker, innowacyjne zautomatyzowane podejście do analizy okulomotorycznej

Film opisuje unikanie i testowanie metodą thigmotaxis larw danio pręgowanego. Film bada zachowanie larw danio pręgowanego w odpowiedzi na wizualny bodziec awersyjny.

Test unikania danio pręgowanego i thigmotaxsji: wysokoprzepustowa metoda badania zachowania larw w odpowiedzi na awersyjny bodziec wzrokowy

Nasze laboratorium opracowało nowatorski system automatycznego obrazowania o wysokiej przepustowości, który jest przydatny do wykrywania kilku różnych zachowań u 7-dniowych larw danio pręgowanego. System może być używany do wykrywania subtelnych zmian w zachowaniu po wystawieniu larw na działanie toksyn środowiskowych lub farmaceutyków.

Zautomatyzowane, wysokoprzepustowe analizy behawioralne larw danio pręgowanego

Danio pręgowany to doskonały model do badania funkcji mięśni i chorób. Podczas wczesnej embriogenezy danio pręgowany rozpoczyna regularne skurcze mięśni, powodując rytmiczne zachowanie podczas pływania, które zmienia się, gdy mięsień jest zakłócony. W tym miejscu opisujemy reakcję wywołaną dotykiem i test lokomocji, aby zbadać wydajność pływania jako miarę funkcji mięśni.

Wykorzystanie reakcji wywołanej dotykiem i testów lokomocji do oceny wydajności i funkcji mięśni u danio pręgowanego

Tutaj prezentujemy protokół projektowania i produkcji szablonu do układania zarodków danio pręgowanego, a następnie szczegółową procedurę użycia takiego szablonu do wysokowydajnego układania zarodków danio pręgowanego na 96-dołkowej płytce.

Drukowany w 3 wymiarach (3D) szablon do wysokowydajnego układania zarodków danio pręgowanego

Opisujemy protokół behawioralny zaprojektowany do oceny, jak osobowość danio pręgowanego wpływa na ich reakcję na prądy wodne i słabe pola magnetyczne. Ryby o tych samych osobowościach są rozdzielane na podstawie ich zachowania eksploracyjnego. Następnie obserwuje się ich reotaktyczne zachowanie orientacyjne w tunelu pływackim o niskim natężeniu przepływu i w różnych warunkach magnetycznych.

Ocena wpływu osobowości na wrażliwość na pola magnetyczne u danio pręgowanego

Zdolny do funkcjonalnego powrotu do zdrowia po urazie rdzenia kręgowego, dorosły danio pręgowany jest głównym modelowym systemem do wyjaśnienia wrodzonych mechanizmów regeneracji neuronów. Tutaj opisujemy testy wytrzymałości pływackiej i zachowania podczas pływania jako funkcjonalne odczyty regeneracji rdzenia kręgowego.

Ocena wytrzymałości pływackiej i zachowań związanych z pływaniem u dorosłych danio pręgowanego

Celem obecnego protokołu jest nakreślenie kroków niezbędnych do ustanowienia i użycia testu preferencji społecznych dla dorosłych ryb danio pręgowanego i pokazanie, że można go użyć do scharakteryzowania wad społecznych wywołanych etanolem.

Modelowanie płodowych zaburzeń alkoholowych u danio pręgowanego w celu scharakteryzowania wpływu niekorzystnego środowiska embrionalnego na zachowania społeczne dorosłych

Ten protokół wykorzystuje obrazowanie za pomocą arkusza świetlnego do badania funkcji skurczu serca u larw danio pręgowanego i uzyskania wglądu w mechanikę serca poprzez śledzenie komórek i interaktywną analizę.

Obrazowanie 4D Light-sheet skurczu serca danio pręgowanego

Zadania preferencji społecznych wielokomorowych zostały dostosowane od szczurów do rybek zebra, ułatwiając badania nad zachowaniami społecznymi w organizmach modelowych. Ten protokół waliduje niskobudżetowe zadanie trójkomorowe z otwartym zbiornikiem przy użyciu kamer internetowych i oprogramowania open-source w celu zmierzenia preferencji społecznych rybek zebra, czyniąc je dostępnymi dla badań i nauczania na poziomie licencjackim.

Niedroga alternatywa do badania preferencji społecznych u Danio pręgowanego (Danio rerio) przy użyciu zadania wolnego pływania w trzykomorowym otwartym zbiorniku

Poznaj zautomatyzowany system śledzenia 3D do analizy zachowań ryb pręgowanych Danio rerio. Metoda umożliwia precyzyjne badanie zmian behawioralnych wywołanych substancjami chemicznymi w neurobiologii.

Wykorzystanie zautomatyzowanego systemu śledzenia 3D do rejestrowania osobników i ławic dorosłych ryb pręgowanego

Przeglądaj więcej filmów