Методическая статья

Анализ реотаксиса у рыбок данио-рерио: метод измерения ориентационного поведения в ответ на различные скорости потока воды

30 апреля 2023 г.

В этой статье

Аннотация

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Источник: Cresci, A., et al. Оценка влияния личности на чувствительность к магнитным полям у рыбок данио. J. Vis. Exp.(2019)

Это видео описывает анализ реотаксиса у рыбок данио. Метод заключается в измерении ориентационного поведения рыбок данио в ответ на различные скорости течения воды под действием различных магнитных полей.

Протокол

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1.Настройка магнитного поля с помощью одномерной манипуляции с магнитным полем

  1. Включите блок питания (Рисунок 1А).
  2. Поместите спиральный туннель в место, где будет выполняться реотаксический протокол (раздел 3), но не отключайте его от плавательного аппарата (рисунок 1A). Поместите магнитный зонд, соединенный с гауссометром/Тесламетром, внутрь туннеля и проверьте, какое напряжение необходимо для получения выбранного значения магнитного поля вдоль большой оси туннеля.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Из-за магнитных свойств соленоида поле внутри туннеля достаточно однородно; Это можно проверить, медленно перемещая щуп как по горизонтали, так и по вертикали.
  3. Отсоедините щуп и подсоедините проточный канал к плавательному аппарату.
  4. Начните с реотаксического протокола (раздел 3).

2. Настройка магнитного поля с помощью манипуляции с трехмерным магнитным полем

  1. Включите процессор, ЦАП и драйверы катушек (рис. 1B).
  2. Установите выбранное магнитное поле на каждой из трех осей (x, y и z).
  3. Поместите тоннель в центр набора пар Гельмгольца.
  4. Начните с реотаксического протокола (раздел 3).

3. Испытание реотаксиса данио-рерио в проточной камере

  1. Пересадите от одной до пяти рыб в проточный туннель с помощью резервуара объемом 2 л с закрытыми стенками и дном.
  2. Включите насос и установите расход в тоннеле на 1,7 см/с.<бр/> заметка: Эта медленно движущаяся вода будет поддерживать насыщение воды в туннеле кислородом и будет способствовать выздоровлению животных.
  3. Дайте животным акклиматизироваться в плавательном туннеле в течение 1 часа.
  4. Запустите видеозапись поведения рыбы в тоннеле.
    заметка: Мы использовали камеру (например, Yi 4K Action) с дистанционным управлением (например, Bluetooth) и сохраняли видео как .mpg (30 кадров/с).
  5. Начать ступенчатое увеличение расхода в соответствии с выбранным протоколом эксперимента (1,3 см/с в данном исследовании; Рисунок 2).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Для этого протокола мы использовали низкие скорости потока, которые для рыбок данио варьируются от 0 до 2,8 BL (длина тела)/с. Эти скорости течения находятся в нижнем диапазоне скоростей течения, которые вызывают непрерывное ориентированное плавание у рыбок данио (3–15% от критической скорости плавания). Использование низких скоростей течения (в соответствии с протоколом Бретта) связано со специфическими поведенческими особенностями этого вида в присутствии водных течений. Рыбки данио, как правило, плавают вдоль главной оси камеры, часто поворачивая, даже при наличии потока воды, и имеют тенденцию плыть как вверх, так и вниз по течению. На это поведение влияет скорость потока воды, исчезающая при относительно высоких скоростях (>8 BL/s), когда животные непрерывно плавают лицом вверх по течению (полная положительная реотаксическая реакция). Вертикальные и поперечные смещения встречаются очень редко.
  6. Проведите морфометрию животных (пол и общая длина [TL], длина вилки [FL] или BL) на изображениях рыб в морфометрической камере.
    1. Выберите подходящую картинку.
    2. Откройте изображение в программе ImageJ.
    3. Обратите внимание на пол животного (самцы данио-рерио стройные и, как правило, желтоватые, в то время как самки более округлые и, как правило, имеют голубую и белую окраску).
    4. Нажмите кнопку Анализ > Задать масштаб и установите масштаб изображения в сантиметрах, используя всю горизонтальную длину туннеля в качестве ориентира.
    5. Нажмите кнопку Анализ > Измерить и запишите линейную длину животного.
    6. Рассчитайте его массу тела (BW).
      заметка: МТ рассчитывается на основе отношений «пол-ФЛ-ЧБ», ранее построенных в лаборатории, или на основе метаданных. Вся процедура позволяет избежать манипуляционного стресса для животных.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Рисунок 1: Настройка для управления магнитным полем.(A) Визуализация плавательного туннеля с соленоидом для индукции статического горизонтального магнитного поля внутри туннеля. Соленоид (0,83 об/см) подключен к блоку питания и генерирует поля в диапазоне ±250 мкТл (диапазон напряженности, включающий диапазон магнитного поля Земли). С правой стороны показана фотография соленоидного тонне...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Измеритель 9500 г FWБеллН/ДГауссметр, DC-10 кГц; разрешение пробника: 0,01 мкТл
АД5755-1 Analog DevicesЭлектромобиль EVAL-AD5755SDZЧетырехканальный, 16-разрядный, цифро-аналоговый преобразователь
ALR3003D ELC3.76024Э+12Источник питания постоянного тока с двойным регулированием
BeagleBone Черный Beagleboard.org Н/ДОдноплатный компьютер
Катушковод Домашнее изготовление Н/ДУсилитель на базе коммерческого OP (OPA544 от TI)
Пары Гельмгольца Домашнее изготовление Н/ДКатушки изготовлены из стандартного провода AWG-14
HMC588L Ханивелл 900405Rev E Цифровой трехосевой магнитометр
МО99-2506 FWБелл 129966Одноосевой магнитный щуп
Плавательные аппаратыM2M Engineering Индивидуальное научное оборудование Н/ДПлавательный аппарат состоит из перистальтического насоса и расходомера SMC Flow с цифровой обратной связью
ТЕКО 278ТЕКО Н/ДТермокриостат

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Zebrafish RheotaxisWater Flow RateMagnetic Field ManipulationSwimming Tunnel SetupVideo Analysis TrackingRheotactic Index CalculationFlow Rate IncreaseFish Orientation BehaviorHelmholtz Pairs SetupMagnetometer Verification

Похожие статьи