Name: Ocena wpływu osobowości na wrażliwość na pola magnetyczne u danio pręgowanego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-18T14:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 47 s
Description: Poznaj metodę oceny wpływu osobowości danio pręgowanego na orientację w polach magnetycznych i prądach wodnych. Protokół umożliwia badanie ekologii behawioralnej i biologii sensorycznej u ryb.

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

Badanie było wspierane przez Fundację Badań Podstawowych Wydziału Fizyki i Wydziału Biologii Uniwersytetu Neapolitańskiego Federico II. Autorzy dziękują dr Claudii Angelini (Institute of Applied Calculus, Consiglio Nazionale delle Ricerche [CNR], Włochy) za wsparcie statystyczne. Autorzy dziękują Martinie Scanu i Silvii Frassinet za ich pomoc techniczną w zebraniu danych, a technikom z wydziału: F. Cassese, G. Passeggio i R. Rocco za umiejętną pomoc w projektowaniu i realizacji eksperymentalnej konfiguracji. Dziękujemy Laurze Gentile za pomoc w przeprowadzeniu eksperymentu podczas kręcenia filmu. Dziękujemy Dianie Rose Udel z Uniwersytetu w Miami za nakręcenie wywiadu z Alessandro Crescim.

Poniższy protokół został zatwierdzony przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Korzystania ze Zwierząt Uniwersytetu Neapolitańskiego Federico II w Neapolu we Włoszech (2015).
1. Utrzymanie zwierząt
<ol>
	<li>Użyć zbiorników o pojemności co najmniej 200 L, aby utrzymać ławicę składającą się z co najmniej 50 osobników obu płci w każdym zbiorniku. 
	UWAGA: Zagęszczenie ryb w zbiorniku musi wynosić jeden osobnik na 2 L lub mniej. W takich warunkach ryby zebrafish wykazują prawidłowe zachowania ławicowe.</li>
	<li>Ustawić następujące warunki utrzymania: temperatura 27–28 °C; przewodność &lt;500 μS; pH 6.5–7.5; NO3 &lt;0.25 mg/L oraz fotoperiod światło:ciemność 10 h:14 h. 
	UWAGA:Identyczne warunki utrzymania muszą być stosowane zarówno dla populacji mieszanej, jak i dla oddzielonych populacji proaktywnych i reaktywnych.</li>
</ol>
2. Dobór osobowości u rybek danio pręgowanych
<ol>
	<li>Przygotować i umieścić zbiornik do selekcji osobowości w cichym pomieszczeniu (Rysunek 3), wypełniając go tą samą wodą, która była używana w zbiornikach hodowlanych.</li>
	<li>Umieścić kamerę wideo nad zbiornikiem lub z jego boku. Podłączyć kamerę do komputera z monitorem znajdującym się w obszarze, w którym nie ma kontaktu wizualnego ze zbiornikiem.</li>
	<li>Wybrać losowo dziewięć ryb ze zbiornika hodowlanego i przenieść je do ciemnej strony zbiornika do selekcji osobowości, używając siatki bezwęzłowej. 
	UWAGA: Należy dążyć do ograniczenia interakcji ze zbiornikami i rybami do jak najkrótszego czasu. Unikać hałasu i gwałtownych ruchów. W razie potrzeby przenieść zwierzęta w małym zbiorniku transportowym (ok. 2 L) z wodą ze zbiornika hodowlanego. Aby uniknąć kontaktu zwierząt z powietrzem, użyć zlewki 250 ml i delikatnie skłonić zwierzę do wejścia do zlewki. Należy zminimalizować czas odłowu, unikać łapania wielu ryb jednocześnie, ponieważ może to spowodować obrażenia fizyczne zwierząt, oraz nie trzymać ryb w siatce dłużej niż przez kilka sekund, gdyż czynniki te mogą zwiększyć stres. Ryby muszą być karmione ad libitum przed przeniesieniem do zbiornika eksperymentalnego. Ogranicza to możliwość, aby różne tendencje w zachowaniach poszukiwania pokarmu wpłynęły na zachowanie osobników podczas kolejnego eksperymentu22. Powtórne eksperymenty należy przeprowadzać o tej samej porze dnia. Minimalizuje to zmienność zachowania grup eksperymentalnych spowodowaną możliwymi rytmami okołodobowymi23.</li>
	<li>Po 1 h aklimatyzacji otworzyć przesuwną klapkę. 
	UWAGA: Osobniki, które wyjdą przez otwór i zbadają jasną stronę zbiornika w ciągu 10 min, są uznawane za proaktywne21.</li>
	<li>Po 10 min delikatnie usunąć osobniki proaktywne ze zbiornika i przenieść je do zbiornika hodowlanego dla ryb proaktywnych.</li>
	<li>Po 15 min zebrać ryby, które pozostały w ciemnej skrzyni, uznane za reaktywne21, i przenieść je do zbiornika hodowlanego dla ryb reaktywnych. 
	UWAGA: Odrzucić ryby, które przeniosły się na jasną stronę zbiornika po 10 min21. Test osobowości należy przeprowadzać z dziewięcioma rybami jednocześnie, aż do zebrania pożądanej liczby ryb proaktywnych i reaktywnych niezbędnych do testów opisanych w sekcji 5. Spójność osobowości proaktywnej i reaktywnej można regularnie sprawdzać, stosując to samo podejście.</li>
</ol>
3. Konfiguracja pola magnetycznego przy użyciu jednowymiarowej manipulacji polem magnetycznym27
<ol>
	<li>Włącz zasilacz (Rysunek 2A).</li>
	<li>Umieść zwinięty tunel w miejscu, w którym będzie przeprowadzany protokół reotaktyczny (sekcja 5), ale pozostaw go odłączonym od aparatury do pływania (Rysunek 2A). Wewnątrz tunelu umieść sondę magnetyczną podłączoną do gaussometru/teslametru i zweryfikuj, jakie napięcie jest niezbędne do uzyskania wybranej wartości pola magnetycznego wzdłuż głównej osi tunelu. 
	UWAGA: Ze względu na właściwości magnetyczne solenoidu, pole wewnątrz tunelu jest w miarę jednorodne; można to sprawdzić, powoli przesuwając sondę zarówno w poziomie, jak i w pionie.</li>
	<li>Odłącz sondę i podłącz tunel przepływowy do aparatury do pływania.</li>
	<li>Rozpocznij protokół reotaktyczny (sekcja 5).</li>
</ol>
4. Konfiguracja pola magnetycznego przy użyciu trójwymiarowej manipulacji polem magnetycznym27
<ol>
	<li>Włącz jednostkę CPU, przetwornik DAC oraz sterowniki cewek (Rysunek 2B).</li>
	<li>Ustaw wybrany obszar pola magnetycznego na każdej z trzech osi (x, y i z).</li>
	<li>Umieść tunel w centrum zestawu par Helmholtza.</li>
	<li>Rozpocznij protokół reotaktyczny (rozdział 5).</li>
</ol>
5. Test reotaksji danio pręgowanego w komorze przepływowej
<ol>
	<li>Przenieś od jednej do pięciu ryb do tunelu przepływowego, używając zbiornika o pojemności 2 L z zasłoniętymi ścianami i dnem.</li>
	<li>Włącz pompę i ustaw prędkość przepływu w tunelu na 1.7 cm/s. 
	UWAGA: Ten wolny przepływ wody zapewni natlenienie wody w tunelu oraz ułatwi rekonwalescencję zwierząt.</li>
	<li>Pozostaw zwierzęta w tunelu do pływania na 1 h w celu aklimatyzacji.</li>
	<li>Rozpocznij rejestrację wideo zachowania ryb w tunelu. 
	UWAGA: Użyliśmy kamery (np. Yi 4K Action) ze zdalnym sterowaniem (np. Bluetooth) i zapisaliśmy wideo w formacie .mpg (30 klatek/s).</li>
	<li>Rozpocznij stopniowe zwiększanie prędkości przepływu zgodnie z wybranym protokołem eksperymentalnym (1.3 cm/s w niniejszym badaniu; Rysunek 4). 
	UWAGA: W tym protokole zastosowano niskie prędkości przepływu, które dla danio pręgowanego mieszczą się w zakresie od 0 do 2.8 BL (długości ciała)/s. Prędkości te znajdują się w dolnym zakresie przepływów indukujących ciągłe pływanie zorientowane u danio pręgowanego (3%–15% krytycznej prędkości pływania [Ucrit])24. Stosowanie niskich prędkości przepływu (zgodnie z protokołem Bretta25) wiąże się ze specyficznymi cechami behawioralnymi tego gatunku w obecności prądów wodnych. Danio pręgowany ma tendencję do pływania wzdłuż głównej osi komory, często zawracając, nawet w obecności przepływu wody, oraz do pływania zarówno pod prąd, jak i z prądem24,26. Zachowanie to jest zależne od prędkości przepływu wody i znika przy stosunkowo wysokich prędkościach (&gt;8 BL/s)26, kiedy zwierzęta płyną nieprzerwanie pod prąd (pełna pozytywna odpowiedź reotaktyczna). Przesunięcia w pionie i w poprzek są bardzo rzadkie.</li>
	<li>Wykonaj morfometrię zwierząt (płeć oraz długość całkowitą [TL], długość widliczną [FL] lub BL) na zdjęciach ryb w komorze morfometrycznej.
	<ol>
		<li>Wybierz odpowiednie zdjęcie.</li>
		<li>Otwórz zdjęcie w programie ImageJ.</li>
		<li>Odnotuj płeć zwierzęcia (samce danio pręgowanego są smuklejsze i mają tendencję do żółtawego zabarwienia, podczas gdy samice są bardziej krągłe i mają tendencję do niebiesko-białego ubarwienia).</li>
		<li>Kliknij Analyze &gt; Set Scale i ustaw skalę obrazu w centymetrach, przyjmując za odniesienie całą poziomą długość tunelu.</li>
		<li>Kliknij Analyze &gt; Measure i zapisz długość liniową zwierzęcia.</li>
		<li>Oblicz jego masę ciała (BW). 
		UWAGA: BW oblicza się na podstawie relacji płeć-FL-BW opracowanych wcześniej w laboratorium lub z metadanych. Cała procedura pozwala uniknąć stresu związanego z manipulacją zwierzętami.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. Śledzenie wideo
<ol>
	<li>Otwórz plik wideo za pomocą narzędzia do analizy i modelowania wideo Tracker 4.84. 
	UWAGA: Jeśli jest to konieczne, skoryguj wszelkie zniekształcenia obrazu za pomocą filtrów perspektywy i dystorsji radialnej.</li>
	<li>Kliknij Coordinate system w górnym menu i ustaw jednostki długości na centymetry, a jednostki czasu na sekundy.</li>
	<li>Kliknij File &gt; Import &gt; Video i otwórz jeden z filmów w programie Tracker 4.84.</li>
	<li>Kliknij „Coordinate axes” i ustaw układ odniesienia w celu śledzenia pozycji ryby w czasie, tak aby oś x biegła wzdłuż tunelu. Ustaw początek układu w dolnym rogu ściany końcowej po stronie downstream (przy wylocie wody).</li>
	<li>Kliknij Track &gt; New &gt; Point of mass i zacznij śledzić każdą rybę pojedynczo. Śledź ostatnie 5 min każdego etapu, który ryba spędziła przy danej prędkości przepływu.</li>
	<li>Przesuwaj wideo ręcznie w interwałach pięciu klatek (0.5 s) i zaznaczaj czas oraz pozycję zwierzęcia przy każdym zwrocie z kierunku przeciwprądowego na prąd (UDt; czerwone kropki na Rysunku 5) oraz przy każdym zwrocie z kierunku z prądem na przeciwprądowy (DUt; niebieskie kropki na Rysunku 5). 
	UWAGA: Jako punkt odniesienia dla pozycji ryby przyjmij położenie jej oka. Śledź pozycję zwierzęcia za pomocą funkcji Point mass. Z wykluczenia śledzenia usuń wszelkie okresy pływania nieukierunkowanego (tj. czas manewrowania).</li>
	<li>Po zakończeniu każdej sesji śledzenia zaznacz wartości x oraz wartości czasu z tabeli w prawym dolnym rogu okna programu. Kliknij prawym przyciskiem myszy na dane i wybierz Copy data &gt; Full precision.</li>
	<li>Zapisz wartości czasu i wartości x wszystkich pozycji zwrotnych w pliku arkusza kalkulacyjnego, aby obliczyć całkowity czas pływania pod prąd (suma wszystkich przedziałów między UDt a DUt) oraz całkowity czas pływania z prądem (suma przedziałów między DUt a UDt), a także wartości indeksu reotaktycznego w procentach (RI%) dla każdego etapu przepływu (patrz Rysunek 5). 
	UWAGA: Zachowanie reotaktyczne jest kwantyfikowane jako proporcja całkowitego czasu ukierunkowanego, w której ryba spędza czas zwrócona pod prąd (pływając lub rzadziej zastygając w bezruchu [tj. pozostając nieruchomo na dnie tunelu]27). Proporcja ta jest definiowana jako RI% (Rysunek 5). 
	<img alt="Wzór na równowagę statyczną, obliczanie RI, równanie procentowe, metoda badawcza, analiza naukowa." src="/files/ftp_upload/59229/59229eq1.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Równanie"></li>
</ol>

<ol><li>Nathan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+movement+ecology+paradigm+for+unifying+organismal+movement+research%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">A movement ecology paradigm for unifying organismal movement research.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (49), 19052-19059 (2008).</li>
<li>Holyoak, M., Casagrandi, R., Nathan, R., Revilla, E., Spiegel, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trends+and+missing+parts+in+the+study+of+movement+ecology%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Trends and missing parts in the study of movement ecology.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (49), 19060-19065 (2008).</li>
<li>Miller, N., Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+Schooling+to+Shoaling%3A+Patterns+of+Collective+Motion+in+Zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">From Schooling to Shoaling: Patterns of Collective Motion in Zebrafish (Danio rerio).</a> PLoS ONE. 7 (11), 8-13 (2012).</li>
<li>Chapman, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+orientation+strategies+for+movement+in+flows%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Animal orientation strategies for movement in flows.</a> Current Biology. 21 (20), R861-R870 (2011).</li>
<li>Montgomery, J. C., Baker, C. F., Carton, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+lateral+line+can+mediate+rheotaxis+in+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The lateral line can mediate rheotaxis in fish.</a> Nature. 389 (6654), 960-963 (1997).</li>
<li>Baker, C. F., Montgomery, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+sensory+basis+of+rheotaxis+in+the+blind+Mexican+cave+fish%2C+Astyanax+fasciatus%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology+A%3A+Sensory%2C+Neural%2C+and+Behavioral+Physiology%22%5BJournal%5D)">The sensory basis of rheotaxis in the blind Mexican cave fish, Astyanax fasciatus.</a> Journal of Comparative Physiology A: Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 184 (5), 519-527 (1999).</li>
<li>Putman, N. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Inherited+Magnetic+Map+Guides+Ocean+Navigation+in+Juvenile+Pacific+Salmon%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">An Inherited Magnetic Map Guides Ocean Navigation in Juvenile Pacific Salmon.</a> Current Biology. 24 (4), 446-450 (2014).</li>
<li>Cresci, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glass+eels+%28Anguilla+anguilla%29+have+a+magnetic+compass+linked+to+the+tidal+cycle%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">Glass eels (Anguilla anguilla) have a magnetic compass linked to the tidal cycle.</a> Science Advances. 3 (6), 1-9 (2017).</li>
<li>Newton, K. C., Kajiura, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+field+discrimination%2C+learning%2C+and+memory+in+the+yellow+stingray+%28Urobatis+jamaicensis%29%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Cognition%22%5BJournal%5D)">Magnetic field discrimination, learning, and memory in the yellow stingray (Urobatis jamaicensis).</a> Animal Cognition. 20 (4), 603-614 (2017).</li>
<li>Langdon, S. A., Collins, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+the+maximal+swimming+performance+of+Australasian+glass+eels%2C+Anguilla+australis+and+Anguilla+reinhardtii%2C+using+a+hydraulic+flume+swimming+chamber%5BTitle%5D)+AND+%22New+Zealand+Journal+of+Marine+and+Freshwater+Research%22%5BJournal%5D)">Quantification of the maximal swimming performance of Australasian glass eels, Anguilla australis and Anguilla reinhardtii, using a hydraulic flume swimming chamber.</a> New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research. 34 (4), 629-636 (2000).</li>
<li>Faillettaz, R., Durand, E., Paris, C. B., Koubbi, P., Irisson, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Swimming+speeds+of+Mediterranean+settlement-stage+fish+larvae+nuance+Hjort%E2%80%99s+aberrant+drift+hypothesis%5BTitle%5D)+AND+%22Limnology+and+Oceanography%22%5BJournal%5D)">Swimming speeds of Mediterranean settlement-stage fish larvae nuance Hjort’s aberrant drift hypothesis.</a> Limnology and Oceanography. 63 (2), 509-523 (2018).</li>
<li>Takebe, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+respond+to+the+geomagnetic+field+by+bimodal+and+group-dependent+orientation%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Zebrafish respond to the geomagnetic field by bimodal and group-dependent orientation.</a> Scientific Reports. 2, 727(2012).</li>
<li>Osipova, E. A., Pavlova, V. V., Nepomnyashchikh, V. A., Krylov, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+magnetic+field+on+zebrafish+activity+and+orientation+in+a+plus+maze%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Processes%22%5BJournal%5D)">Influence of magnetic field on zebrafish activity and orientation in a plus maze.</a> Behavioural Processes. 122, 80-86 (2016).</li>
<li>Cresci, A., De Rosa, R., Putman, N. F., Agnisola, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Earth-strength+magnetic+field+affects+the+rheotactic+threshold+of+zebrafish+swimming+in+shoals%5BTitle%5D)+AND+%22Comparative+Biochemistry+and+Physiology+-+Part+A%3A+Molecular+and+Integrative+Physiology%22%5BJournal%5D)">Earth-strength magnetic field affects the rheotactic threshold of zebrafish swimming in shoals.</a> Comparative Biochemistry and Physiology - Part A: Molecular and Integrative Physiology. 204, 169-176 (2017).</li>
<li>Tesch, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+geomagnetism+and+salinity+on+the+directional+choice+of+eels%5BTitle%5D)+AND+%22Helgol%C3%A4nder+Wissenschaftliche+Meeresuntersuchungen%22%5BJournal%5D)">Influence of geomagnetism and salinity on the directional choice of eels.</a> Helgoländer Wissenschaftliche Meeresuntersuchungen. 26 (3-4), 382-395 (1974).</li>
<li>Cresci, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+%E2%80%9Cpersonality%E2%80%9D+influences+sensitivity+to+magnetic+fields%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Ethologica%22%5BJournal%5D)">Zebrafish “personality” influences sensitivity to magnetic fields.</a> Acta Ethologica. , 1-7 (2018).</li>
<li>Benus, R. F., Bohus, B., Koolhaas, J. M., Van Oortmerssen, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heritable+variation+for+aggression+as+a+reflection+of+individual+coping+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Cellular+and+Molecular+Life+Sciences%22%5BJournal%5D)">Heritable variation for aggression as a reflection of individual coping strategies.</a> Cellular and Molecular Life Sciences. 47 (10), 1008-1019 (1991).</li>
<li>Dahlbom, S. J., Backstrom, T., Lundstedt-Enkel, K., Winberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aggression+and+monoamines%3A+Effects+of+sex+and+social+rank+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Aggression and monoamines: Effects of sex and social rank in zebrafish (Danio rerio).</a> Behavioural Brain Research. 228 (2), 333-338 (2012).</li>
<li>Koolhaas, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coping+style+and+immunity+in+animals%3A+Making+sense+of+individual+variation%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%2C+Behavior%2C+and+Immunity%22%5BJournal%5D)">Coping style and immunity in animals: Making sense of individual variation.</a> Brain, Behavior, and Immunity. 22 (5), 662-667 (2008).</li>
<li>Dahlbom, S. J., Lagman, D., Lundstedt-Enkel, K., Sundström, L. F., Winberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Boldness+predicts+social+status+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Boldness predicts social status in zebrafish (Danio rerio).</a> PLoS ONE. 6 (8), 2-8 (2011).</li>
<li>Rey, S., Boltana, S., Vargas, R., Roher, N., Mackenzie, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combining+animal+personalities+with+transcriptomics+resolves+individual+variation+within+a+wild-type+zebrafish+population+and+identifies+underpinning+molecular+differences+in+brain+function%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Ecology%22%5BJournal%5D)">Combining animal personalities with transcriptomics resolves individual variation within a wild-type zebrafish population and identifies underpinning molecular differences in brain function.</a> Molecular Ecology. 22 (24), 6100-6115 (2013).</li>
<li>Toms, C. N., Echevarria, D. J., Jouandot, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Methodological+Review+of+Personality-related+Studies+in+Fish%3A+Focus+on+the+Shy-Bold+Axis+of+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Comparative+Psychology%22%5BJournal%5D)">A Methodological Review of Personality-related Studies in Fish: Focus on the Shy-Bold Axis of Behavior.</a> International Journal of Comparative Psychology. 23, 1-25 (2010).</li>
<li>Boujard, T., Leatherland, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circadian+rhythms+and+feeding+time+in+fishes%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Biology+of+Fishes%22%5BJournal%5D)">Circadian rhythms and feeding time in fishes.</a> Environmental Biology of Fishes. 35 (2), 109-131 (1992).</li>
<li>Plaut, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+fin+size+on+swimming+performance%2C+swimming+behaviour+and+routine+activity+of+zebrafish+Danio+rerio%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Effects of fin size on swimming performance, swimming behaviour and routine activity of zebrafish Danio rerio.</a> Journal of Experimental Biology. 203 (4), 813-820 (2000).</li>
<li>Tierney, P., Farmer, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Creative+Self-Efficacy+Development+and+Creative+Performance+Over+Time%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Psychology%22%5BJournal%5D)">Creative Self-Efficacy Development and Creative Performance Over Time.</a> Journal of Applied Psychology. 96 (2), 277-293 (2011).</li>
<li>Plaut, I., Gordon, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((swimming+metabolism+of+wild-type+and+cloned+zebrafish+brachydanio+rerio%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">swimming metabolism of wild-type and cloned zebrafish brachydanio rerio.</a> Journal of Experimental Biology. 194 (1), (1994).</li>
<li>Kalueff, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+comprehensive+catalog+of+zebrafish+behavior+1.0+and+beyond%5BTitle%5D)+AND+%22Zebrafish%22%5BJournal%5D)">Towards a comprehensive catalog of zebrafish behavior 1.0 and beyond.</a> Zebrafish. 10 (1), 70-86 (2013).</li>
<li>Tudorache, C., Schaaf, M. J. M., Slabbekoorn, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covariation+between+behaviour+and+physiology+indicators+of+coping+style+in+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Endocrinology%22%5BJournal%5D)">Covariation between behaviour and physiology indicators of coping style in zebrafish (Danio rerio).</a> Journal of Endocrinology. 219 (3), 251-258 (2013).</li>
<li>Uliano, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+acute+changes+in+salinity+and+temperature+on+routine+metabolism+and+nitrogen+excretion+in+gambusia+%28Gambusia+affinis%29+and+zebrafish+%28Danio+rerio%29%5BTitle%5D)+AND+%22Comparative+Biochemistry+and+Physiology+Part+A%3A+Molecular+%26+Integrative+Physiology%22%5BJournal%5D)">Effects of acute changes in salinity and temperature on routine metabolism and nitrogen excretion in gambusia (Gambusia affinis) and zebrafish (Danio rerio).</a> Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology. 157 (3), 283-290 (2010).</li>
<li>Palstra, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishing+zebrafish+as+a+novel+exercise+model%3A+Swimming+economy%2C+swimming-enhanced+growth+and+muscle+growth+marker+gene+expression%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Establishing zebrafish as a novel exercise model: Swimming economy, swimming-enhanced growth and muscle growth marker gene expression.</a> PLoS ONE. 5 (12), (2010).</li>
<li>Bak-Coleman, J., Court, A., Paley, D. A., Coombs, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+spatiotemporal+dynamics+of+rheotactic+behavior+depends+on+flow+speed+and+available+sensory+information%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">The spatiotemporal dynamics of rheotactic behavior depends on flow speed and available sensory information.</a> The Journal of Experimental Biology. 216, 4011-4024 (2013).</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+Salmon%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Fisheries+Research+Board+of+Canada%22%5BJournal%5D)">The Respiratory Metabolism and Swimming Performance of Young Sockeye Salmon.</a> Journal of the Fisheries Research Board of Canada. 21 (5), 1183-1226 (1964).</li>
<li>Quintella, B. R., Mateus, C. S., Costa, J. L., Domingos, I., Almeida, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+swimming+speed+of+yellow-+and+silver-phase+European+eel+%28Anguilla+anguilla%2C+L.%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Ichthyology%22%5BJournal%5D)">Critical swimming speed of yellow- and silver-phase European eel (Anguilla anguilla, L.).</a> Journal of Applied Ichthyology. 26 (3), 432-435 (2010).</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+%22Biological+Reviews%22%5BJournal%5D)">The behaviour and ecology of the zebrafish, Danio rerio.</a> Biological Reviews. 83 (1), 13-34 (2008).</li>
<li>Engeszer, R. E., Patterson, L. B., Rao, A. A., Parichy, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zebrafish+in+the+Wild%3A+A+Review+of+Natural+History+and+New+Notes+from+the+Field%5BTitle%5D)+AND+%22Zebrafish%22%5BJournal%5D)">Zebrafish in the Wild: A Review of Natural History and New Notes from the Field.</a> Zebrafish. 4 (1), (2007).</li>
<li>Gardiner, J. M., Atema, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sharks+need+the+lateral+line+to+locate+odor+sources%3A+rheotaxis+and+eddy+chemotaxis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Sharks need the lateral line to locate odor sources: rheotaxis and eddy chemotaxis.</a> Journal of Experimental Biology. 210 (11), 1925-1934 (2007).</li>
<li>Thorpe, J. E., Ross, L. G., Struthers, G., Watts, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tracking+Atlantic+salmon+smolts%2C+Salmo+salar+L.%2C+through+Loch+Voil%2C+Scotland%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Fish+Biology%22%5BJournal%5D)">Tracking Atlantic salmon smolts, Salmo salar L., through Loch Voil, Scotland.</a> Journal of Fish Biology. 19 (5), 519-537 (1981).</li>
<li>Bottesch, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+magnetic+compass+that+might+help+coral+reef+fish+larvae+return+to+their+natal+reef%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">A magnetic compass that might help coral reef fish larvae return to their natal reef.</a> Current Biology. 26 (24), R1266-R1267 (2016).</li>
<li>Boles, L. C., Lohmann, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((True+navigation+and+magnetic+maps+in+spiny+lobsters%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">True navigation and magnetic maps in spiny lobsters.</a> Nature. 421 (6918), 60-63 (2003).</li>
<li>Dingemanse, N. J., Kazem, A. J. N., Réale, D., Wright, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioural+reaction+norms%3A+animal+personality+meets+individual+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Ecology+and+Evolution%22%5BJournal%5D)">Behavioural reaction norms: animal personality meets individual plasticity.</a> Trends in Ecology and Evolution. 25 (2), 81-89 (2010).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Protokół opisany w tym badaniu pozwala naukowcom określić ilościowo złożone reakcje orientacyjne gatunków wodnych wynikające z integracji między dwoma zewnętrznymi sygnałami (prądem wody i polem geomagnetycznym) oraz jednym wewnętrznym czynnikiem zwierzęcia, takim jak osobowość. Ogólna koncepcja polega na stworzeniu eksperymentalnego projektu, który pozwoli naukowcom oddzielić osoby o różnej osobowości i zbadać ich zachowania orientacyjne, kontrolując oddzielnie lub jednocześnie zewnętrzne sygnały środowiskowe.
<p cl...

W niniejszym badaniu opisujemy laboratoryjny protokół behawioralny, który ma zakres badania roli osobowości ryb na reakcję orientacyjną ryb na zewnętrzne sygnały orientacyjne, takie jak prądy wodne i pola magnetyczne.
Decyzje orientacyjne zwierząt wynikają z ważenia różnych informacji sensorycznych. Na proces decyzyjny ma wpływ zdolność zwierzęcia do nawigacji (np. zdolność do wyboru i utrzymania kierunku), jego stan wewnętrzny (np. potrzeby żywieniowe lub reprodukcyjne), zdolność do poruszania się (np. biomechanika lokomocji) oraz kilka dodatkowych czynników zewnętrznych (np. pora dnia, interakcja z przedstawicielami tego samego gatunku)1.
Rola stanu wewnętrznego lub osobowości zwierzęcia w zachowaniu orientacyjnym jest często słabo rozumiana lub nie jest badana2. Dodatkowe wyzwania pojawiają się w badaniach nad orientacją społecznych gatunków wodnych, które często wykonują skoordynowane i spolaryzowane zachowania ruchowe grupy3.
Prądy wodne odgrywają kluczową rolę w procesie orientacji ryb. Ryby orientują się w prądach wodnych poprzez bezwarunkową reakcję zwaną reotaksją4, która może być pozytywna (tj. zorientowana na prąd) lub negatywna (tj. zorientowana na dół) i jest używana do kilku działań, od żerowania po minimalizację wydatków energetycznych5,6. Co więcej, coraz więcej literatury donosi, że wiele gatunków ryb wykorzystuje pole geomagnetyczne do orientacji i nawigacji7,8,9.
Badanie reotaksji i wydajności pływania u ryb jest zwykle przeprowadzane w komorach przepływu (kanałach), gdzie ryby są narażone na stopniowy wzrost prędkości przepływu, od niskich do wysokich prędkości, często aż do wyczerpania (tzw. prędkość krytyczna)10,11. Z drugiej strony, wcześniejsze badania badały rolę pola magnetycznego w orientacji poprzez obserwację zachowań pływackich zwierząt na arenach z wodą stojącą12,13. W tym miejscu opisujemy technikę laboratoryjną, która pozwala naukowcom badać zachowanie ryb podczas manipulowania zarówno prądami wodnymi, jak i polem magnetycznym. Metoda ta została po raz pierwszy zastosowana na ławicach danio pręgowanego (Danio rerio) w naszym poprzednim badaniu, co doprowadziło do wniosku, że manipulacja otaczającym polem magnetycznym określa próg reotaktyczny (tj. minimalną prędkość wody, przy której ławice ryb orientują się w górę rzeki)14. Metoda ta opiera się na wykorzystaniu studzienki kanałowej o powolnym przepływie w połączeniu z układem przeznaczonym do kontroli pola magnetycznego w korycie, w zakresie natężenia pola magnetycznego Ziemi.
Tunel pływacki wykorzystywany do obserwacji zachowania danio pręgowanego jest opisany w Rysunek 1. Tunel (wykonany z nieodblaskowego akrylowego cylindra o średnicy 7 cm i długości 15 cm) jest podłączony do zestawu do kontroli natężenia przepływu14. Przy takiej konfiguracji zakres natężenia przepływu w tunelu waha się od 0 do 9 cm/s.
Aby manipulować polem magnetycznym w tunelu pływackim, stosujemy dwa podejścia metodologiczne: pierwsze jest jednowymiarowe, a drugie trójwymiarowe. W każdym zastosowaniu metody te manipulują polem geomagnetycznym w celu uzyskania określonych warunków magnetycznych w określonej objętości wody - dlatego wszystkie wartości natężenia pola magnetycznego zgłoszone w tym badaniu obejmują pole geomagnetyczne.
Jeśli chodzi o podejście jednowymiarowe15, pole magnetyczne jest manipulowane wzdłuż kierunku przepływu wody (zdefiniowanego jako oś x) za pomocą solenoidu owiniętego wokół tunelu pływackiego. Jest on podłączony do jednostki zasilającej i generuje jednorodne statyczne pola magnetyczne (<silna klasa="xfig">Rysunek 2A). Podobnie w przypadku podejścia trójwymiarowego pole geomagnetyczne w objętości zawierającej tunel pływacki jest modyfikowane za pomocą zwojów przewodów elektrycznych. Jednakże, aby kontrolować pole magnetyczne w trzech wymiarach, cewki mają konstrukcję trzech ortogonalnych par Helmholtza (<silna klasa="xfig">Rysunek 2B). Każda para Helmholtza składa się z dwóch okrągłych cewek zorientowanych wzdłuż trzech ortogonalnych kierunków przestrzeni (x, y i z) i wyposażonych w trójosiowy magnetometr pracujący w warunkach zamkniętej pętli. Magnetometr pracuje z natężeniem pola porównywalnym z naturalnym polem ziemskim i znajduje się blisko geometrycznego środka zestawu cewek (gdzie znajduje się tunel pływacki).
Implementujemy techniki opisane powyżej, aby przetestować hipotezę, że cechy osobowości ryb tworzących ławicę wpływają na sposób, w jaki reagują na pola magnetyczne16. Testujemy hipotezę, że osoby z osobowością proaktywną i reaktywną17,18 reagują inaczej, gdy są wystawione na działanie przepływów wody i pól magnetycznych. Aby to przetestować, najpierw sortujemy danio pręgowanego przy użyciu ustalonej metodologii, aby przypisać i pogrupować osoby, które są proaktywne lub reaktywne17,19,20,21. Następnie oceniamy zachowanie reotaktyczne danio pręgowanego pływającego w ławicach złożonych tylko z osobników reaktywnych lub złożonych tylko z osobników proaktywnych w zbiorniku z kanałami magnetycznymi, które przedstawiamy jako dane próbne.
Metoda sortowania opiera się na różnych tendencjach osób aktywnych i reaktywnych do odkrywania nowych środowisk21. W szczególności używamy zbiornika podzielonego na jasną i ciemną stronę17,19,20,21 (Rysunek 3). Zwierzęta przyzwyczajają się do ciemnej strony. Kiedy dostęp do jasnej strony jest otwarty, osoby proaktywne mają tendencję do szybkiego opuszczania ciemnej połowy zbiornika, aby zbadać nowe środowisko, podczas gdy ryby reaktywne nie opuszczają ciemnego zbiornika.

<table><tbody><tr><td>9500 G miernik</td><td>FWBell</td><td>N/A</td><td>Gaussmetr, DC-10 kHz; rozdzielczość sondy:&nbsp; 0,01 &mu; T &nbsp;</td></tr><tr><td>AD5755-1</td><td>Analog Devices</td><td>EVAL-AD5755SDZ</td><td>Czterokanałowy, 16-bitowy, przetwornik cyfrowo-analogowy</td></tr><tr><td>ALR3003D</td><td>podwójnie regulowany zasilacz</td><td>ELC</td><td>3760244880031</td> DC</tr><tr><td>BeagleBone Black</td><td>Beagleboard.org</td><td>N/A</td><td>Jednopłytkowy sterownik</td></tr><tr><td>cewek</td> komputerowych <td>Domowy</td> wzmacniacz <td>N/A</td><td>oparty na komercyjnym OP (OPA544 firmy TI)</td></tr><tr><td>Pary Helmholtza</td><td>Domowa</td><td>nie dotyczy</td><td>Cewki wykonane ze standardowego drutu AWG-14</td></tr><tr><td>HMC588L</td><td>Honeywell</td><td>900405 Rev E Cyfrowy</td><td>magnetometr trójosiowy</td></tr><tr><td>MO99-2506</td><td>FWBell</td><td>129966</td><td>Jednoosiowa sonda magnetyczna</td></tr><tr><td>Aparat pływacki</td><td>M2M Engineering Niestandardowy sprzęt naukowy</td><td>Nie dotyczy</td><td>Aparat pływacki składający się z pompy perystaltycznej i SMC Przepływomierz z przełącznikiem przepływu z cyfrowym sprzężeniem zwrotnym</td></tr><tr><td>Kriostat TECO 278</td><td>TECO</td><td>N/A&</td><td>NBSP;</td></tr></tbody></table>

ocena wpływu osobowości na wrażliwość na pola magnetyczne u danio pręgowanego

Assessing the Influence of Personality on Sensitivity to Magnetic Fields in Zebrafish

Aby zorientować się w swoim otoczeniu, zwierzęta integrują szeroki wachlarz zewnętrznych wskazówek, które wchodzą w interakcję z kilkoma wewnętrznymi czynnikami, takimi jak osobowość. W tym miejscu opisujemy protokół behawioralny przeznaczony do badania wpływu osobowości danio pręgowanego na ich reakcję orientacyjną na wiele zewnętrznych sygnałów środowiskowych, w szczególności prądy wodne i pola magnetyczne. Protokół ten ma na celu zrozumienie, czy proaktywne lub reaktywne danio pręgowane wykazują różne progi reotaktyczne (tj. prędkość przepływu, przy której ryby zaczynają płynąć w górę rzeki), gdy otaczające pole magnetyczne zmienia swój kierunek. Aby zidentyfikować danio pręgowanego o tej samej osobowości, ryby wprowadza się do ciemnej połowy zbiornika połączonego wąskim otworem do jasnej połowy. Tylko proaktywne ryby eksplorują nowe, jasne środowisko. Ryby reaktywne nie opuszczają ciemnej połowy zbiornika. Tunel pływacki o niskim natężeniu przepływu służy do określenia progu reotaktycznego. Opisujemy dwie konfiguracje do kontrolowania pola magnetycznego w tunelu, w zakresie natężenia pola magnetycznego Ziemi: jeden, który kontroluje pole magnetyczne wzdłuż kierunku przepływu (jeden wymiar) i drugi, który umożliwia trójosiową kontrolę pola magnetycznego. Ryby są filmowane podczas doświadczania stopniowego zwiększania prędkości przepływu w tunelu pod wpływem różnych pól magnetycznych. Dane dotyczące zachowania orientacyjnego są zbierane za pomocą procedury śledzenia wideo i stosowane do modelu logistycznego, aby umożliwić określenie progu reotaktycznego. Przedstawiamy reprezentatywne wyniki zebrane od ławicowych danio pręgowanego. W szczególności pokazują one, że tylko reaktywne, ostrożne ryby wykazują zmiany progu reotaktycznego, gdy pole magnetyczne zmienia się w swoim kierunku, podczas gdy ryby proaktywne nie reagują na zmiany pola magnetycznego. Metodologia ta może być zastosowana do badania wrażliwości magnetycznej i zachowań reotaktycznych wielu gatunków wodnych, zarówno wykazujących strategie pływania samotnego, jak i płycizny.

Jako dane przykładowe przedstawiamy wyniki uzyskane podczas kontrolowania pola magnetycznego wzdłuż kierunku przepływu wody u proaktywnych i reaktywnych osobników ławicujących danio pręgowanych16 z wykorzystaniem układu pokazanego na Rysunku 2A (patrz sekcja 3 protokołu). Wyniki te pokazują, w jaki sposób opisany protokół może uwydatnić różnice w odpowiedziach na pole magnetyczne u ryb o różnych osobowościach. Ogólna koncepcja tych pró...

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

To orient themselves in their environment, animals integrate a wide array of external cues, which interact with several internal factors, such as ...

Protokół ten pozwala na zbadanie, w jaki sposób stan wewnętrzny lub osobowość danio pręgowanego wpływa na reakcję orientacyjną na sygnały pochodzące z otoczenia, takie jak prądy wodne lub pola magnetyczne. Technika ta służy do obserwacji, w jaki sposób zarówno czynniki wewnętrzne, jak i sygnały środowiskowe wpływają na orientację danio pręgowanego. Można go jednak również zastosować do szerokiej gamy projektów eksperymentalnych.Metoda ta może zapewnić wgląd w ekologię behawioralną w badaniach biologii czujników. I jest elastyczny gatunkowo, więc nadaje się dla każdego zwierzęcia wodnego, które aktywnie pływa. Zalecamy, aby po przystąpieniu do eksperymentów zapoznać się z zachowaniem zwierzęcia, które zamierzasz wykorzystać oraz z tym, jak zminimalizować stres zwierzęcia.Aby dokonać selekcji osobowości u danio pręgowanego, zbierz pojedyncze ryby za pomocą 250-mililitrowej zlewki w sieci, aby przenieść je do zbiornika transferowego i przenieść rybę na ciemną stronę zbiornika wyboru osobowości. Po godzinie aklimatyzacji otwórz przesuwane drzwi i pozwól osobom, które wyjdziesz z, na zbadanie jasnej strony zbiornika przez 10 minut. Pod koniec okresu eksploracji delikatnie zbierz ryby do dwóch oddzielnych pojemników, zbierając proaktywne ryby z jasnej strony, a po dodatkowych pięciu minutach reaktywne ryby z ciemnego pudełka.Aby ustawić pole magnetyczne z jednowymiarową manipulacją polem magnetycznym, pozostaw tunel otwarty i włącz jednostkę napędową i magnetometr. Umieść sondę magnetyczną podłączoną do licznika Tesli gazu wewnątrz tunelu i zweryfikuj napięcie niezbędne do uzyskania wybranej wartości pola magnetycznego wzdłuż głównej osi tunelu. Następnie odłącz sondę i podłącz tunel przepływowy do aparatu pływającego.Aby ustawić pole magnetyczne z trójwymiarową manipulacją polem magnetycznym, włącz komputer, przetwornik cyfrowo-analogowy w sterownikach cewek i ustaw wybrane pole magnetyczne na osiach x, y, z. Następnie umieść tunel na środku zestawu par Helmholtza. Po ustawieniu wybranego pola magnetycznego wybierz od jednej do pięciu ryb do testu reotaktycznego.Przenieś rybę do tunelu, ustaw natężenie przepływu w tunelu na 4,5 litra na minutę i włącz pompę. Pamiętaj, aby zamknąć zawór wylotowy przed wyczuciem tunelu z wodą i przenieść rybę i otworzyć ją przed prawidłowym ustawieniem podłogi. Po tym, jak zwierzęta zaaklimatyzują się w tunelu pływackim przez godzinę, zacznij rejestrować zachowanie ryb w tunelu i rozpocznij krok po kroku, zwiększając natężenie przepływu zgodnie z wybranym protokołem eksperymentalnym.Ten sam tunel pływacki z usuniętą cewką można umieścić w środku zestawu par Helmholtza. Pod koniec eksperymentu z reotaksją zrób zdjęcia pojedynczych ryb w amorficznej komorze metrycznej i otwórz zdjęcia na obrazie J.Zwróć uwagę na płeć zwierzęcia. Samce danio pręgowanego są smukłe i mają tendencję do żółtawego zabarwienia, podczas gdy samice są bardziej zaokrąglone i mają zwykle niebiesko-białe ubarwienie.Następnie kliknij przycisk Analizuj i ustaw skalę. Aby ustawić skalę obrazu w centymetrach, używając skali kamery jako odniesienia i z wybranym narzędziem linii segmentowej, narysuj linię od czubka pyska do rozpieszczonego pentaklu, aby zmierzyć standardową długość, lub do końcówki ogona, aby uzyskać całkowitą długość. Następnie kliknij Analizuj i zmierz i zapisz długość liniową zwierzęcia w centymetrach.Aby śledzić aktywność danio pręgowanego w tunelu, otwórz odpowiedni program do analizy wideo i modelowania. Kliknij Plik, Importuj i wideo i otwórz jeden z filmów, a następnie kliknij układ współrzędnych, aby ustawić jednostki długości na centymetry, a jednostki czasu na sekundy. Kliknij osie współrzędnych i ustaw układ odniesienia tak, aby śledził pozycję ryby w czasie z osią x wzdłuż tunelu, ustawiając początek w dolnym rogu ściany przy wylocie wody.Kliknij przycisk Śledź nowe w kalibracji, aby ustawić skalę i śledź nowe w punkcie do masy, aby rozpocząć śledzenie jednej ryby na raz. Przesuwaj wideo ręcznie o pół sekundy, w odstępach pięciu klatek i zaznaczaj czas i pozycję zwierzęcia przy każdym zakręcie w dół rzeki i przy każdym zakręcie w dół rzeki. Na końcu każdej sesji śledzenia wybierz z tabeli wartości X i czas.Kliknij dane prawym przyciskiem myszy i kliknij kopiuj dane z pełną precyzją. Następnie zapisz wartości czasu i wartości x wszystkich pozycji skrętu w pliku arkusza kalkulacyjnego szablonu. Obliczanie całkowitego czasu poprzedzającego i następczego, a także wartości indeksu reotaktycznego i wartości procentowych dla każdego pełnego kroku.W tym reprezentatywnym eksperymencie, po godzinnym okresie aklimatyzacji w tunelu, jak pokazano, jeden pokaz na raz został nagrany podczas pływania w tunelu w prądzie wody, który był przyspieszany ze stopniowym wzrostem natężenia przepływu przez siedem kroków. Podczas tych prób pole magnetyczne było kontrolowane w jednym wymiarze. W śledzonym czasie warunki każdej ryby przy każdym natężeniu przepływu zostały podkreślone i wykorzystane jako punkty odniesienia do obliczenia indeksu reotaktycznego każdej ryby przy każdej pełnej prędkości.Gdy indeks reotaktyczny jest wyższy niż 50% i wskazuje, że zwierzę miało pozytywną odpowiedź reotaktyczną odpowiadającą rozpowszechnieniu pływania w górę rzeki, indeks reotaktyczny nie różni się znacząco od 50%wskazuje na brak odpowiedzi reotaktycznej. Transformacja znaku łukowego średnich wartości procentowych indeksu reotaktycznego wszystkich pięciu ryb w tym eksperymencie wykazała sigmoidalny wzrost wartości indeksu reotaktycznego wraz ze wzrostem prędkości wody, co pozwoliło na ilościowe określenie reotaksji danio pręgowanego przy użyciu prostej metody matematycznej. Z tych krzywych widać, że w polach magnetycznych o różnych kierunkach reotaktyczne reaktywność proaktywnych ryb nie jest zakłócona, a odpowiedź dwóch grup eksperymentalnych jest reprezentowana przez tę samą krzywą.Z drugiej strony, ryby reaktywne zmieniają orientację reotaktyczną w zależności od pola magnetycznego, a odpowiedź jest reprezentowana przez znacznie różniące się krzywe. Pamiętaj, że jest to eksperyment behawioralny, a stres może mieć wpływ na zachowanie ryb. Przenoszenie ryb i ich przenoszenie może być trudne.Tak więc, trenuj się przed eksperymentami. Ta reotaktyczna technika magnetyczna pozwoliła nam na dalsze badanie wpływu osobowości na wrażliwość magnetyczną u danio pręgowanego oraz innych kręgowców wodnych i bezkręgowców.

assessing-influence-personality-on-sensitivity-to-magnetic-fields

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Ten film opisuje test reotaksji u danio pręgowanego. Metoda polega na pomiarze zachowania orientacyjnego danio pręgowanego w odpowiedzi na różne natężenia przepływu wody pod wpływem różnych pól magnetycznych.

Test reotaksji danio pręgowanego: metoda pomiaru zachowania orientacji w odpowiedzi na różne natężenia przepływu wody

Ten manuskrypt opisuje przygotowanie, implementację i analizę śmiałości, agresji i ławicy u danio pręgowanego oraz testy na obecność zespołu behawioralnego. Ustandaryzowane podejście do kwantyfikacji behawioralnej pozwoli na łatwiejsze porównanie między badaniami. Modyfikacje tego protokołu są możliwe, ponieważ każdy test może być przeprowadzany indywidualnie.

Testy śmiałości, agresji i płycizny dla zespołów behawioralnych danio pręgowanego

Opisane tutaj protokoły pozwalają na badanie właściwości elektrycznych komórek pobudliwych w najbardziej nieinwazyjnych warunkach fizjologicznych poprzez wykorzystanie zarodków danio pręgowanego w systemie in vivo wraz z genetycznie kodowanym wskaźnikiem napięcia (GEVI) opartym na rezonansie fluorescencyjnym (FRET), selektywnie wyrażanym w interesującym typie komórki.

Biodetekcja potencjału błonowego neuronu ruchowego w żywych zarodkach danio pręgowanego

Ten manuskrypt opisuje prostą metodę behawioralnego pomiaru stresu u dorosłego gryba. Podejście to wykorzystuje wrodzoną tendencję do tego, że danio pręgowany preferuje dolną połowę zbiornika, gdy jest w stanie stresu. Opisano również metody sprzężenia testu z farmakologią.

Behawioralne podejścia do badania wrodzonego stresu u danio pręgowanego

W tym artykule przedstawiono szczegółowy protokół eksperymentalny do oceny neurobehawioralnej toksyczności zanieczyszczeń środowiska przy użyciu modelu larw danio pręgowanego, w tym procesu ekspozycji i testów wskaźników neurobehawioralnych.

Badanie neurobehawioralnych skutków zanieczyszczeń środowiska na larwy 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

Tutaj prezentujemy kompleksowy zestaw testów behawioralnych, w tym nowatorski zbiornik, Shoaling i testy preferencji społecznych, aby skutecznie określić potencjalne neurotoksyczne skutki chemikaliów (np. metamfetaminy i glifosatu) na dorosłe rybki danio pręgowane za pomocą jednego zbiornika. Metoda ta jest istotna dla badań neurotoksycznych i środowiskowych.

Ocena neurotoksyczności u dorosłych Danio rerio przy użyciu baterii testów behawioralnych w jednym zbiorniku

Opisujemy przebieg pracy systemu badań przesiewowych i analizę danych do oceny toksyczności związków chemicznych na podstawie reakcji na wibracje zarodka danio pręgowanego. System rejestruje ruchy zarodków danio pręgowanego po wystawieniu na bodziec wibracyjny i pozwala na zintegrowaną ocenę ogólnej toksyczności/śmiertelności i toksyczności nerwowo-mięśniowej.

Ocena toksyczności substancji chemicznych za pomocą systemu badań przesiewowych reakcji na drgania danio pręgowanego

Protokół ten ustanawia paradygmat fenotypowania behawioralnego u larw danio objętych zabiegiem MPTP, aby ocenić deficyty ruchowe i niemotoryczne podobne do choroby Parkinsona.

Profilowanie fenotypowe fenotypów behawioralnych podobnych do parkinsońskiego wywołanych MPTP u larw danio pręgowanego na podstawie eksperymentu behawioralnego

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 metodę oceny wpływu osobowości danio pręgowanego na orientację w polach magnetycznych i prądach wodnych. Protokół umożliwia badanie ekologii behawioralnej i biologii sensorycznej u ryb.

Ocena wpływu osobowości na wrażliwość na pola magnetyczne u danio pręgowanego

Przeglądaj więcej filmów