Моделирование расстройств алкогольного спектра плода у рыбок данио с целью охарактеризовать влияние неблагоприятной эмбриональной среды на социальное поведение взрослого человека

Цель нашей лаборатории — понять, как гены взаимодействуют с развитием мозга, чтобы влиять на поведение. В нашей лаборатории мы использовали рыбок данио, чтобы понять, как факторы окружающей среды, такие как воздействие алкоголя во время развития, приводят к изменениям в генах рыбок данио и, следовательно, влияют на развитие мозга и приводят к изменениям в поведении. Наша общая цель состоит в том, чтобы понять, делает ли генетический профиль человека более или менее подверженным воздействию алкоголя на эмбрионе. В настоящее время мы используем автоматизированное отслеживание, которое увеличивает пропускную способность, и мы используем передовое генетическое редактирование, такое как технология CRISPR. Объединение этих двух факторов позволяет нам еще больше понять, как взаимодействие генов и окружающей среды приводит к изменениям в поведении. Таким образом, мы впервые смогли показать, что рыбки данио могут быть использованы для моделирования социальных дефицитов, связанных с расстройствами алкогольного спектра плода. В прошлом рыбки данио использовались для моделирования более тяжелых последствий пренатального воздействия алкоголя. В частности, они использовались для поиска физических дефектов, вызванных высокими дозами алкоголя в течение длительных периодов времени. В этой области мы не знали, можно ли использовать рыбок данио для моделирования социальных дефектов, связанных с расстройствами алкогольного спектра плода. Нам впервые удалось показать, что употребление низкой дозы алкоголя в течение очень короткого периода времени приводит к социальным дефектам у взрослых рыбок данио.

[Инструктор] Для начала расположите 1,4-литровые баки по ширине 37-литрового бака. Заднюю часть и дно 37-литрового бака накройте белым гофрированным пластиком, чтобы усилить контраст между подопытными рыбками и фоном. Затем поместите гофрированный пластик на внешнюю стенку 1,4-литровых резервуаров, чтобы усилить контраст социального стимула для подопытных рыб. Далее вставьте белый гофрированный пластик между 1,4-литровыми и 37-литровыми баками, чтобы рыбы не видели друг друга во время проживания. Расположите камеру на соответствующем расстоянии, чтобы запечатлеть длину 37-литрового бака и половины 1,4-литрового бака. Используйте подсветку аквариумного колпака, оснащенную 15-ваттной лампой полного спектра T8, для освещения 37-литрового аквариума. Используйте онлайн-генератор случайных последовательностей для рандомизации всех испытаний перед проведением поведенческих анализов. Затем наполните 37-литровый бак, предназначенный для поведенческого анализа, водой, соответствующей стойке корпуса. Убедитесь, что температура воды соответствует температуре корпуса в пределах 2 градусов Цельсия, а уровень воды во всех резервуарах идентичен. Отметьте 5-сантиметровые приращения по длине 37-литрового бака сверху и снизу, чтобы создать 10 зон по 5 сантиметров каждая для 50-сантиметрового тестового бака. Затем выберите двух самцов и двух самок из той же когорты в качестве подопытных рыб, которые будут выступать в качестве социального стимула. С помощью сачка выловите 16-недельных подопытных рыб в аквариуме и поместите их в емкость с рыбьей водой. Затем поместите экспериментальную рыбу в центр испытательной арены. Перед началом 20-минутной пробной версии убедитесь, что настройки обнаружения соответствуют предпочтениям пользователя в зависимости от выбранного программного обеспечения. В течение первых 10 минут поддерживайте непрозрачный барьер между 37-литровым и 1,4-литровым баками. После этого осторожно удалите непрозрачные барьеры, позволив подопытным рыбам увидеть социальный стимул. Воздействие этанола на эмбрионы притупляло реакцию стая, поскольку эти рыбы не могли приблизиться к косяку. Контрольная рыба имела значительно более сильную реакцию на живую косяк, чем рыба, подвергшаяся воздействию 1% алкоголя. При наличии социального стимула контрольная рыба проводила больше времени в зоне 1 по сравнению с рыбами, обработанными этанолом. Воздействие эмбрионального этанола не ухудшало подвижность, поскольку нет никакой разницы между группами в разных зонах во время привыкания, когда социальный стимул отсутствует. Нет никакой разницы в количестве времени, которое рыба проводит в зоне 1, когда социальный стимул не виден.