Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

تقييم القدرة على التحمل على السباحة وسلوك السباحة في أسماك الزرد البالغة

Published: November 12, 2021 doi: 10.3791/63240
Automatic Translation
1, 1, 1,2
1Department of Developmental Biology, Washington University School of Medicine, 2Center of Regenerative Medicine, Washington University School of Medicine

Summary

الزرد البالغ قادر على التعافي الوظيفي بعد إصابة الحبل الشوكي ، وهو نظام نموذجي رئيسي لتوضيح الآليات الفطرية للتجديد العصبي. هنا ، نصف اختبارات تحمل السباحة وسلوك السباحة كقراءات وظيفية لتجديد الحبل الشوكي.

Abstract

نظرا لقدرتها التجديدية الشهيرة ، تعد أسماك الزرد البالغة نموذجا رائدا للفقاريات لاستجواب آليات تجديد الحبل الشوكي الفطري. بعد الانتقال الكامل للحبل الشوكي ، تقوم أسماك الزرد بتمديد الجسور الدبقية والمحورية عبر الأنسجة المقطوعة ، وتجديد الخلايا العصبية القريبة من الآفة ، واستعادة قدراتها على السباحة في غضون 8 أسابيع من الإصابة. وبالتالي فإن استعادة وظيفة السباحة هي قراءة مركزية لإصلاح الحبل الشوكي الوظيفي. هنا ، نصف مجموعة من الفحوصات السلوكية لتحديد سعة محرك الزرد داخل نفق سباحة مغلق. الهدف من هذه الطرق هو توفير قياسات قابلة للقياس الكمي لقدرة التحمل على السباحة وسلوك السباحة في أسماك الزرد البالغة. من أجل تحمل السباحة ، تتعرض أسماك الزرد لسرعة تيار مائي متزايدة باستمرار حتى الإرهاق ، ويتم الإبلاغ عن الوقت عند الإرهاق. لتقييم سلوك السباحة ، تخضع أسماك الزرد لسرعات تيار منخفض ويتم التقاط مقاطع فيديو السباحة مع منظر ظهري للأسماك. توفر النسبة المئوية للنشاط وتردد الانفجار والوقت المستغرق ضد تيار الماء قراءات قابلة للقياس الكمي لسلوك السباحة. قمنا بقياس قدرة التحمل على السباحة وسلوك السباحة في أسماك الزرد البرية قبل الإصابة وبعد نقل الحبل الشوكي. وجدنا أن الزرد يفقد وظيفة السباحة بعد نقل الحبل الشوكي ويستعيد تدريجيا هذه القدرة بين 2 و 6 أسابيع بعد الإصابة. يمكن تطبيق الطرق الموصوفة في هذه الدراسة على الدراسات السلوكية العصبية والعضلية الهيكلية وتجديد العضلات الهيكلية والتجديد العصبي في أسماك الزرد البالغة.

Introduction

تستخدم أسماك الزرد البالغة بشكل بارز للتحقيق في آليات التطور العصبي العضلي والعضلي الهيكلي ونمذجة الأمراض1،2،3. الزرد قادرة على إصلاح فعال وعفوي للأنسجة المتعددة ، بما في ذلك الدماغ والحبل الشوكي والعضلات الهيكلية4،5،6،7. إن القدرة الرائعة على تجديد الأنسجة العصبية العضلية والأمراض النموذجية تجذب مجتمعا علميا متناميا إلى أبحاث أسماك الزرد البالغة 1،2،3. ومع ذلك ، في حين أن اختبارات الحركة وسلوك السباحة متاحة وموحدة لأسماك الزرد اليرقية ، هناك حاجة متزايدة لتطوير بروتوكولات مماثلة في الأسماك البالغة8،9،10،11. الهدف من هذه الدراسة هو وصف بروتوكولات لتحديد قدرة التحمل على السباحة وسلوك السباحة في أسماك الزرد البالغة. نقدم هذه البروتوكولات في سياق أبحاث تجديد الحبل الشوكي. ومع ذلك ، فإن البروتوكولات السلوكية الموصوفة هنا تنطبق بنفس القدر على دراسات التجديد العصبي والعضلات ، والتطور العصبي العضلي والعضلي الهيكلي ، وكذلك نمذجة الأمراض العصبية العضلية والعضلية الهيكلية.

الزرد عكس الشلل في غضون 8 أسابيع من نقل الحبل الشوكي الكامل. على عكس الثدييات سيئة التجدد ، تعرض أسماك الزرد استجابات للإصابات المناعية والعصبية والدبقية الداعمة للتجدد المطلوبة لإصلاح الحبل الشوكي الوظيفي 12،13،14. القراءة النهائية لإصلاح الحبل الشوكي الوظيفي هي قدرة الأنسجة المصابة على استعادة وظيفتها بعد الإصابة. تشمل مجموعة من الطرق الموحدة لتقييم التجديد الوظيفي في القوارض الاختبارات الحركية والحركية والحسية والحسية الحركية15،16،17. تشمل الاختبارات المستخدمة على نطاق واسع في إصابة الحبل الشوكي للفأر مقياس باسو للماوس الحركي (BMS) ، واختبارات حركية الأطراف الأمامية ، والاختبارات الحسية اللمسية ، واختبارات المشي الحسي الحركي الشبكي 15,17. وعلى النقيض من أنظمة أسماك الزرد الثديية أو اليرقات، فإن الاختبارات السلوكية في أسماك الزرد البالغة أقل تطورا، ولكنها مطلوبة بشدة لاستيعاب الاحتياجات المتزايدة لمجتمعات تجديد الأنسجة ونمذجة الأمراض.

يؤدي نقل الحبل الشوكي الكامل إلى شلل ذيلي كامل في موقع الإصابة. بعد فترة وجيزة من الإصابة ، تكون الحيوانات المشلولة أقل نشاطا وتتجنب السباحة قدر الإمكان. للتعويض عن القدرة المفقودة على السباحة ، تعرض الحيوانات المشلولة رشقات نارية قصيرة ومتكررة عن طريق الإفراط في استخدام زعانفها الصدرية ، والتي تقع على السطح للآفة. تؤدي استراتيجية السباحة التعويضية هذه إلى استنفاد سريع وانخفاض قدرة السباحة. مع تجدد الحبل الشوكي لسمك الزرد ، تستعيد الحيوانات وظيفة السباحة المتذبذبة الملساء الذيلية للآفة ، مما يسمح بزيادة القدرة على التحمل على السباحة وتحسين معلمات سلوك السباحة. هنا ، نصف طرقا لقياس قدرة أسماك الزرد على السباحة عند زيادة سرعات تيار الماء وسلوك السباحة بسرعات تيار منخفضة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تم الاحتفاظ بأسماك الزرد البالغة من سلالات Ekkwill و AB في المرفق الأساسي لأسماك الزرد بجامعة واشنطن. تم إجراء جميع التجارب على الحيوانات وفقا للبروتوكولات الحيوانية المؤسسية IACUC.

ملاحظة: يظهر مثال على الإعداد التجريبي في الشكل 1A. يوضح الشكل 1B غطاء المعايرة (مخصص) وغطاء تحمل السباحة (مخصص) وغطاء سلوك السباحة (غطاء نفق قياسي مغلق). يتم عرض سير العمل التجريبي في الشكل 2.

1. إعداد نفق السباحة ومعايرته

  1. املأ نفق السباحة والخزان العازل المحيط به بمياه نظام أسماك الزرد (10 لتر من المياه المصفاة ؛ القلوية: 50-150 مجم / لتر CaCO3 ؛ الرقم الهيدروجيني: 6.8-7.5 ؛ درجة الحرارة: 26-28.5 درجة مئوية ؛ < النترات 50 مجم / لتر ؛ النتريت < 0.1 مجم / لتر ؛ والملوحة < 0.5-1 جم / لتر).
  2. املأ خزان تدفق إضافي بمياه نظام الزرد (≈7.5 لتر). ضع نفق السباحة وخزان التدفق للسماح بتدفق مياه نظام الزرد الزائدة من الخزان العازل إلى خزان التدفق من خلال أنبوب تدفق مثبت على جانب الخزان العازل.
  3. بمجرد ملء النفق والخزان العازل ، قم بما يلي.
    1. ضع مضخة التدفق داخل الخزان العازل وقم بتوصيلها بنفق السباحة المجاور باستخدام أنابيب PVC. ضع مضخة التدفق داخل خزان التدفق وقم بتوصيلها بجدار الخزان العازل.
    2. قم بتشغيل مضخة التدفق الموجودة داخل الخزان العازل ومضخة التدفق الموجودة في خزان التدفق لبدء دوران المياه.
      ملاحظة: سيضمن نظام المضخة المزدوجة التدفق المستمر للمياه إلى نفق السباحة (من مضخة التدفق) وإلى الخزان العازل (من مضخة التدفق من خلال).
    3. قم بإزالة أي فقاعات هواء محاصرة داخل نفق السباحة عن طريق زيادة سرعة تيار الماء تدريجيا من 10 سم / ثانية إلى 100 سم / ثانية على فترات 10 سم / ثانية. قلل السرعة مرة أخرى إلى 0 سم / ثانية في فترات من 10 سم / ثانية. للتحكم في سرعة التدفق، انقر فوق السهمين لأعلى ولأسفل في قسم السرعة في برنامج التحكم في سرعة التدفق (انظر جدول المواد).
      ملاحظة: المحرك والدوار متصلان بالكمبيوتر المصاحب. يتواصل برنامج التحكم في سرعة التدفق مع المحرك لإنشاء سرعة التدفق المطلوبة. استخدام برنامج التحكم في سرعة التدفق اختياري. البديل هو التحكم يدويا في محرك تيار الماء.
  4. المعايره
    ملاحظة: يلزم إجراء المعايرة قبل كل تجربة.
    1. استخدم غطاء المعايرة لإغلاق نفق السباحة.
      ملاحظة: يتم تخصيص غطاء المعايرة بفتحة مركزية معززة تناسب مسبار مقياس التدفق المستخدم في المعايرة (الشكل 1B). يتم استخدام ثمانية أجنحة لتأمين جميع الأغطية إلى النفق.
    2. قم بتشغيل مقياس التدفق الرقمي وقم بتوصيله بمسبار مقياس التدفق. ضع مسبار مقياس التدفق داخل نفق السباحة عبر غطاء المعايرة. ضع شفرات مسبار مقياس التدفق عموديا على اتجاه التدفق.
    3. قم بمعايرة خرج محرك نفق السباحة (الذي يتم التحكم فيه باستخدام برنامج التحكم في سرعة التدفق) باستخدام مقياس التدفق الرقمي. للقيام بذلك، قم بتنفيذ الخطوات التالية.
    4. افتح برنامج التحكم في سرعة التدفق وانقر فوق معايرة.
    5. قم بتغيير الخيارات الموجودة في الجزء العلوي الأيسر إلى RPM مقابل الجهد. قم بزيادة سرعة التدفق من 0 سم / ثانية إلى 100 سم / ثانية بزيادات قدرها 5 سم / ثانية ، عن طريق كتابة القيم في قسم السرعة في برنامج التحكم في سرعة التدفق. في كل خطوة ، انقر فوق الزر "+" وسجل السرعة الحالية المشار إليها بواسطة مقياس التدفق الرقمي.
      ملاحظة: يجب أن يكون للعلاقة الخطية الناتجة قيمة R2 قريبة من 1.
    6. لتأكيد المعايرة، قم بزيادة سرعات تيار الماء من 0 إلى 10 و 25 و 50 و 75 و 100 سم / ثانية ، ثم قم بتقليل السرعات إلى 75 و 50 و 25 و 10 سم / ثانية باستخدام السهمين لأعلى ولأسفل في قسم Uwater [سم / ثانية] من برنامج التحكم في سرعة التدفق. عند كل سرعة (من البرنامج) ، قم بقياس وتسجيل السرعة المقابلة المشار إليها بواسطة مقياس التدفق الرقمي.
    7. ضع في اعتبارك أن النفق تمت معايرته ودقته إذا كانت سرعات تيار الماء المقاسة ضمن انحراف قدره ±2 سم / ثانية. إذا كان الانحراف يتجاوز ±2 سم/ثانية، فكرر الخطوات من 1.4.4 إلى 1.4.6 لضمان المعايرة المناسبة.

2. تقييم القدرة على التحمل السباحة

ملاحظة: تنقسم المجموعات التجريبية إلى مجموعات من 10 أو أقل لتحمل السباحة.

  1. قم بإعداد برنامج التحكم في سرعة التدفق.
    ملاحظة: استخدام برنامج التحكم في سرعة التدفق في هذا القسم اختياري. البديل هو التحكم يدويا في محرك تيار الماء. للتحكم اليدوي في تيار المياه، انتقل إلى الخطوة 2.3 وقم بزيادة سرعة تيار الماء يدويا بالزيادات المحددة في الخطوتين 2.5 و2.6.
    1. افتح برنامج التحكم في سرعة التدفق. انقر على المربع المسمى تجربة. قم بإلغاء تحديد Uswim و Uwater.
    2. قم بتغيير سرعة التدفق في مربع Uwater [cm/s] في أسفل اليسار لضبط سرعات تيار الماء.
    3. لبدء بروتوكول تلقائي ، انقر فوق المربع بدء التسجيل . في نافذة الحوار التي تفتح، اختر تلقائي من القائمة المنسدلة.
    4. لاختيار ملف بروتوكول تم حفظه مسبقا ، انقر فوق رمز الملف بجوار ملف البروتوكول لفتح البروتوكول المطلوب.
    5. قم بإعداد ملف الإخراج بالنقر فوق رمز الملف بجوار ملف السجل. في نافذة مستكشف الملفات التي تفتح ، قم بتسمية ملف الإخراج وحفظه في الموقع المطلوب.
  2. قم بإعداد نافذة مؤقت دورة مقسمة. تأكد من الوصول المتزامن إلى برنامج التحكم في سرعة التدفق ونوافذ المؤقت على شاشة الكمبيوتر.
  3. قم بإنشاء خزان لجمع الأسماك لإيواء الأسماك المنهكة بعد إزالتها من نفق السباحة. املأ خزان التجميع بماء نظام الزرد (0.75 لتر). املأ أنبوبا PVC طويلا بماء نظام الزرد.
    1. ضع أحد طرفي (النهاية 1) من أنبوب PVC المعبأ مسبقا في خزان التجميع والطرف الآخر (النهاية 2) في الخزان العازل. تأكد من أن المياه يمكن أن تتدفق بحرية من الخزان العازل إلى خزان التجميع.
    2. قم بتثبيت الطرف العلوي من أنبوب PVC (النهاية 2) بمشبك موثق لمنع تدفق المياه. استخدم مشبك الموثق للتحكم في تدفق المياه حسب الحاجة.
  4. أغلق نفق السباحة باستخدام غطاء تحمل السباحة.
    ملاحظة: يتم تخصيص غطاء تحمل السباحة مع نافذة نفق السباحة لإزالة الأسماك المنهكة من نفق السباحة ، دون مقاطعة بقية الفحص (الشكل 1B).
  5. ضع مجموعة واحدة من الأسماك داخل نفق السباحة. ابدأ تشغيل مؤقت الدورة المنقسمة أثناء ضبط السرعة الحالية إلى 0 سم / ثانية لمدة 5 دقائق ، و 9 سم / ثانية لمدة 5 دقائق ، و 10 سم / ثانية لمدة 5 دقائق عن طريق كتابة هذه القيم في قسم Uwater [سم / ثانية] من برنامج التحكم في سرعة التدفق.
    ملاحظة: ستؤدي هذه الخطوة إلى تأقلم الحيوانات مع نفق السباحة واتجاه التدفق.
  6. بعد تأقلم الأسماك ، ابدأ برنامج التحكم الآلي في سرعة التدفق الذي سيزيد من سرعة تيار الماء بمقدار 2 سم / ثانية كل دقيقة.
    ملاحظة: سوف تسبح الأسماك حتى الإرهاق. يتم دفع الأسماك المنهكة نحو الطرف الخلفي من نفق السباحة.
  7. عندما يتم استنفاد سمكة ، قم بفك أنبوب جمع الأسماك ، وافتح نافذة نفق السباحة واجمع الأسماك في خزان التجميع. سجل الوقت عند الإرهاق باستخدام مؤقت اللفة المقسمة.
    ملاحظة: يمكن للأسماك أن تنجرف أحيانا إلى الطرف الخلفي من نفق السباحة دون أن تستنفد. لضمان استنفاد السمكة ، انقر برفق على الطرف الخلفي من النفق أو قم بإنشاء ظل فوق تلك المنطقة لتحفيز الأسماك على السباحة. الأسماك المنهكة لا تستجيب لحافز الدهشة وتستلقي بشكل مسطح في الطرف الخلفي من النفق.
  8. كرر الخطوة 2.7 حتى يتم استنفاد جميع الأسماك وجمعها في خزان التجميع. انقر فوق الزر إيقاف الطوارئ في برنامج التحكم في سرعة التدفق وأوقف المؤقت.
    ملاحظة: تحقق مرة أخرى طوال السباحة مما إذا كان عدد الأسماك التي تمت إزالتها من غرفة نفق السباحة يتطابق مع الأوقات المسجلة.
  9. كرر الخطوات من 2.5 إلى 2.8 لكل مجموعة من الأسماك.
    ملاحظة: يمكن إيقاف البروتوكول مؤقتا هنا ، ولكن لكي تكون دقيقا إلى النقطة الزمنية بعد الإصابة ، يوصى بإجراء الأفلام والسباحة في التحمل في نفس اليوم. يمكن أن يستمر النفق في الدوران أثناء إيقاف التجارب مؤقتا.

3. التقاط مقاطع فيديو لفحص سلوك السباحة

ملاحظة: يمكن تتبع ما يصل إلى خمسة فقط في المرة الواحدة. إذا كانت المجموعات التجريبية أكبر من خمسة حيوانات، يمكن التقاط مقاطع فيديو متعددة لكل مجموعة، حيث يتتبع الفيديو الأول خمسة أو أقل ويتتبع الفيديو الثاني الحيوانات الخمسة الأخرى أو أقل. بالنسبة للدراسات الطولية التي تهدف إلى تتبع الحيوانات الفردية بمرور الوقت ، يمكن إيواء الأسماك بشكل فردي وتتبعها عبر نقاط زمنية متعددة. تتوفر جميع البرامج النصية للتتبع والتحليل عبر GitHub (انظر جدول المواد).

  1. قم بتشغيل لوحة ضوء الأشعة تحت الحمراء الموجودة أسفل نفق السباحة. قم بتأمين الكاميرا على حامل السقف أعلى نفق السباحة. اضبط حلقات التركيز البؤري وفتحة العدسة.
    ملاحظة: تعتمد إعدادات التركيز البؤري وفتحة العدسة على المسافة بين الكاميرا ونفق السباحة، بالإضافة إلى بيئة الإضاءة.
  2. افتح برنامج تسجيل الكاميرا (انظر جدول المواد). قم بتعيين إعدادات البرنامج على النحو التالي.
    1. انقر فوق شاشة العرض 1:4. تأكد من أن مجال الرؤية يغطي نفق السباحة بأكمله. قم بإيقاف تشغيل التباين التلقائي وتوازن اللون الأبيض التلقائي لتطبيع الخلفية والتباين عبر المجموعات.
    2. افتح نافذة خصائص الكاميرا بالنقر فوق رمز مفتاح الربط. اضبط المعلمات على النحو التالي: ساعة البكسل: 344 ميجاهرتز ، معدل الإطارات: 70 إطارا في الثانية ، انقر فوق المربع بجوار الانتظار للتحقق منه ، وقت التعرض: 0.290 مللي ثانية. لا تغلق هذه النافذة.
    3. قم باقتصاص نافذة التسجيل لتغطية غرفة السباحة في النفق فقط عن طريق إمالة/تدوير الكاميرا حسب الحاجة.
  3. افتح نافذة التسجيل بالنقر فوق أيقونة بكرة الفيلم. اضبط إعدادات التسجيل على النحو التالي:
    1. حدد المربع الخاص بالحد الأقصى لعدد الإطارات.
    2. أدخل يدويا 63000 لعدد الإطارات.
    3. حدد المربع الخاص بمعدل إطارات Calc. يسمح هذا للبرنامج بسحب معدل الإطارات المحدد في الخطوة 3.2.2 (70 إطارا في الثانية).
    4. تغيير جودة JPEG إلى 30.
  4. تسجيل تشغيل تجريبي.
    1. انقر فوق إنشاء وتسمية الملف الجديد اختبار وحفظه على سطح المكتب.
    2. ارجع إلى نافذة التسجيل وانقر على تسجيل. دع فيلم الاختبار يعمل طوال مدة البروتوكول (15 دقيقة).
    3. بمجرد الانتهاء من الاختبار ، تأكد من عدم وجود إطارات متساقطة وتسجيل 63000 إطار.
  5. ضع مجموعة من الأسماك في نفق السباحة وأغلق النفق باستخدام غطاء قياسي مغلق بالكامل (الشكل 1B).
    ملاحظة: تأكد من وجود جميع الأسماك في النفق قبل تشديد الغطاء بالكامل. تأكد من عدم وجود فقاعات هواء تحت الغطاء. هذا سيؤثر على النتائج.
  6. افتح نافذة تسجيل جديدة وقم بتسمية الملف. مثال: 2_A_1_00001_WildtypeGroupA.avi
    ملاحظة: تأكد من أن الإعدادات وفقا للمعلمات في الخطوتين 3.2 و 3.3. ستعود جودة JPEG دائما إلى الوضع الافتراضي وتحتاج إلى إعادة تعيين لكل فيلم جديد.
    تنبيه: لا تنقر فوق سجل بعد.
  7. ابدأ تجربة جديدة باستخدام برنامج التحكم في سرعة التدفق.
    ملاحظة: لبدء بروتوكول تلقائي انقر فوق المربع بدء التسجيل . في نافذة الحوار التي تفتح، اختر تلقائي من القائمة المنسدلة. لاختيار ملف بروتوكول تم حفظه مسبقا ، انقر فوق رمز الملف بجوار ملف البروتوكول لفتح البروتوكول المطلوب.
    1. لبدء بروتوكول يدوي، اضبط سرعة التدفق على 0 سم/ثانية لمدة 5 دقائق، و10 سم/ثانية لمدة 5 دقائق، متبوعة ب 20 سم/ثانية لمدة 5 دقائق باستخدام مربع Uwater [cm/s] في برنامج التحكم في سرعة التدفق.
    2. احفظ ملف إخراج البيانات الجديد (سيتم حفظه كملف .csv) بنفس اسم ملف الفيلم وفي نفس المجلد.
      تنبيه: لا تنقر فوق ابدأ بعد.
  8. ضع منشفة ورقية أو قطعة قماش على جانب نفق السباحة للتأكد من أن جميع السلوكيات ناتجة عن سباحة الأسماك وليس بسبب استجابة مذهلة ناجمة عن الحركة في البيئة.
  9. في تتابع سريع ، تأكد من أن الماء هادئ ولا توجد تموجات تتحرك عبر الإطار. انقر فوق تسجيل في نافذة برنامج الكاميرا لبدء تسجيل ملف الفيلم. انقر فوق ابدأ في برنامج التحكم في سرعة التدفق لبدء البروتوكول، والذي سيستمر دون انقطاع.
  10. شاهد الفيلم للتأكد من عدم إسقاط أي إطارات ، وعدم وجود فقاعات في مجال الرؤية ، وتسجيل جميع الأسماك.
  11. بمجرد اكتمال تسجيل الفيلم ، انقر فوق إيقاف الطوارئ لإنهاء بروتوكول التحكم في سرعة التدفق. تحقق من ملف إخراج البيانات الذي يتم حفظه تلقائيا. انقر فوق إغلاق في نافذة التسجيل لحفظ ملف الفيلم.
  12. قم بإزالة الغطاء. استرجع الأسماك بعناية وأعادها إلى خزانها.
  13. كرر الخطوات من 3.5 إلى 3.12 لكافة مجموعات الأسماك.
  14. بمجرد الانتهاء من تسجيل الفيلم لجميع المجموعات ، قم بتحويل الأفلام من مقاطع فيديو بمعدل 70 إطارا في الثانية إلى مقاطع فيديو بمعدل 20 إطارا في الثانية باستخدام MovieProcessing_v5.bat النص. للقيام بذلك ، انقل ملف البرنامج النصي إلى المجلد الذي يحتوي على مقاطع الفيديو الخام. انقر بزر الماوس الأيمن فوق الملف واختر تشغيل.
    ملاحظة: يتم تشغيل البرنامج النصي تلقائيا. ستظهر نافذة موجه الأوامر التي تعرض تقدم البرنامج النصي. الخطوة أعلاه اختيارية. فهو يقلل من عدد الإطارات في فيديو مدته 15 دقيقة من 63000 إلى 18000 إطار ويجعل SwimBehavior_v7. تشغيل البرنامج النصي R بسرعة أكبر.
  15. إفراغ النفق ووضع بعيدا جميع المعدات.

4. تحليل الأفلام لتقييم سلوك السباحة

ملاحظة: يمكن إكمال تسجيل الأفلام وتحليلها في أيام منفصلة.

  1. افتح البرنامج النصي Tracking_v2.ijm في فيجي وانقر فوق تشغيل لبدء تشغيل البرنامج. في النافذة المنبثقة، اختر المجلد الذي يحتوي على أفلام سلوك السباحة لتعقبها وانقر فوق فتح. ابحث عن الإطار 1 من الفيلم الأول ومربع حوار ومدير منطقة الاهتمام (ROI) الذي سيظهر.
  2. اتبع الإرشادات الواردة في مربع الحوار. قم بإنشاء عائد استثمار لأسفل غرفة نفق السباحة وانقر فوق موافق. تأكد من عدم رؤية أي زوايا سوداء.
    ملاحظة: سيتم فتح نافذة العتبة جنبا إلى جنب مع إطار 1 معدل.
  3. قم بتغيير نظام الألوان من B&W إلى الأحمر. اضبط القيمة القصوى حتى يظهر الإطار 1 الأسماك باللون الأحمر ولا شيء آخر. سجل العتبة. انقر فوق موافق في مربع الحوار.
    ملاحظة: سيتم تشغيل البرنامج تلقائيا. سيتم تحديد عائد الاستثمار الذي تم إجراؤه للإطار 1 باستمرار وغير محدد للإطارات اللاحقة. وسيراقب شريط التقدم العملية في الزاوية السفلية اليسرى من نافذة فيجي . يستغرق التتبع حوالي 40 دقيقة لكل فيلم. عندما يتم تتبع جميع الأفلام ، سيتوقف برنامج فيجي . سيتوقف تحديد عائد الاستثمار. سيحتوي المجلد الذي يحتوي على الأفلام الآن على ملف _raw.csv لكل فيلم. يمكن إغلاق فيجي في هذه المرحلة.
  4. محاذاة الإحصاءات الوصفية وتجميعها والحصول عليها
    1. افتح Behavior_v7 السباحة. R النص في R ستوديو.
    2. انقر فوق المصدر في الزاوية العلوية اليمنى من قسم البرنامج النصي. في نافذة جديدة تفتح، اختر المجلد الذي يحتوي على الملفات _raw.csv التي أنشأتها فيجي. انقر فوق فتح.
      ملاحظة: سيتم تشغيل البرنامج تلقائيا.
    3. في مربع حوار ينبثق يطلب تأكيد عدد الأسماك في كل فيلم، انقر فوق نعم إذا كانت الأرقام الواردة صحيحة، أو انقر فوق لا إذا كانت الأرقام غير صحيحة.
      ملاحظة: إذا تم النقر فوق "لا " ، فستظهر رسالة منبثقة تطلب إعادة تتبع الأفلام باستخدام عائد استثمار وعتبة جديدين. إذا تم النقر فوق نعم ، فسيستمر البرنامج.
    4. في النافذة الجديدة التي تفتح للسؤال عما إذا كان يجب إزالة الأسماك غير السباحة، انقر فوق نعم أو لا.
      ملاحظة: تعرف الأسماك غير السباحة بأنها الأسماك ذات النشاط الأقل من 50٪ عند 10 سم / ثانية. لا ينصح بإزالة الأسماك غير السباحة.
    5. في نافذة منبثقة جديدة تسأل عما إذا كانت المجموعات غير عمياء وما إذا كان المستخدم يرغب في الجمع بين أي مجموعات أو إلغاء التعمية أو دمج المجموعات إذا كان هناك أكثر من مجموعة تحكم واحدة.
    6. بعد إعطاء إجابة للسؤال السابق ، تأكد من أن البرنامج يعطي رسالة محاذاة الملف X من Y ، حيث X هو الملف الحالي الذي تتم محاذاته و Y هو إجمالي عدد الملفات المراد محاذاتها. يستغرق الأمر حوالي 30 ثانية لمحاذاة كل ملف.
  5. بمجرد محاذاة الملفات، تحقق من وجود ملف .csv جديد تم إنشاؤه بنفس الاسم (_aligned.csv). تأكد من أن البرنامج يجمع بين البيانات ويقوم بتشغيل الإحصاءات ورسم الرسوم البيانية للمخرجات. تحقق من ملفات التحليل التي تم إنشاؤها في مجلد جديد يسمى النتائج داخل المجلد الأصل الذي يحتوي على _raw.csv وملفات _aligned.csv .
  6. ضمن مجلد النتائج ، تحقق من وجود مجلدين باسم التشخيصات والرسوم البيانية وأربعة ملفات .csv المسماة BulkData_Avg BulkData_Full SummaryData_Avg SummaryData_Full.
    ملاحظة: يحتوي SummaryData_Full.csv على البيانات الفردية لكل سمكة في كل مجموعة في كل نقطة زمنية. يتم رسم هذه البيانات تلقائيا ولكن يمكن استخراجها ورسمها في مكان آخر.
    1. تأكد من أن مجلد الرسوم البيانية يحتوي على الرسوم البيانية التي تم إنشاؤها بواسطة البرنامج .csv الملفات التي تحتوي على نقاط البيانات لكل رسم بياني.
    2. تأكد من أن مجلد "بيانات التشخيص" يحتوي على ملف .csv واحد يحتوي على بيانات تشخيصية للملفات المحاذاة.
      ملاحظة: تتضمن الأعمدة الموجودة في ملف .csv التشخيصات ما يلي: أ) عدد الإطارات التي تحتوي على كائنات إضافية، والتي يجب أن تكون أقل من 100. تشير الكثير من الإطارات التي تحتوي على كائنات إضافية إلى وجود مشكلة في التتبع. ب)عدد الإطارات التي تحتوي على كائنات مفقودة أو مدمجة. من الطبيعي أن يكون هذا المقياس مرتفعا. غالبا ما يتم اجتياح الأسماك التي لم تتجدد بشكل جيد إلى الجزء الخلفي من النفق وسيتم احتسابها على أنها مفقودة. ج) إطارات مع أكثر من 240 بكسل يقفز. يزداد هذا العدد مع عدد الكائنات (الأسماك) في فيلم واحد. يتم توفير شرح مفصل لكيفية حساب مقاييس السلوك في الملف التكميلي 1.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

أنشأنا نفق السباحة كما هو موضح في القسم 1 من هذا البروتوكول (الشكل 1). قمنا بتقييم قدرة التحمل على السباحة (القسم 2 من هذا البروتوكول) وكذلك سلوك السباحة (القسمان 3 و 4 من هذا البروتوكول) لأسماك الزرد البالغة عند خط الأساس وبعد إصابة الحبل الشوكي (الشكل 2).

لإنشاء دالة حركية أساسية ، درسنا القدرة على التحمل على السباحة لأسماك الزرد من النوع البري تحت زيادة سرعات تيار الماء (الشكل 3A). في هذا الفحص ، سبح الزرد من النوع البري لمدة 41 دقيقة قبل أن يستنفد. ثم خضعت الأسماك لعمليات نقل كاملة للحبل الشوكي كما هو موضح سابقا وتم إجراء اختبارات تحمل السباحة6. بعد تخدير الزرد باستخدام MS-222 ، يتم إجراء شق صغير باستخدام مقص دقيق لنقل الحبل الشوكي الذيلي 4 مم إلى منطقة جذع الدماغ. تم تأكيد الانتقال الكامل بصريا. لتأكيد فقدان القدرة على السباحة بعد جراحة الحبل الشوكي ، تم تقييم الحيوانات المصابة في 2 أو 3 أيام بعد الإصابة (dpi). في هذه المرحلة الزمنية ، تكون أسماك الزرد مشلولة تماما إلى موقع الآفة. تم تقييم القدرة على التحمل على السباحة في 2 و 4 و 6 أسابيع بعد الإصابة (wpi). عند 2 wpi ، فقدت الأسماك المصابة 60٪ من قدرتها على التحمل على السباحة (الشكل 3A). استعادت الأسماك المتجددة تدريجيا القدرة على التحمل في السباحة عند 4 و 6 wpi. أشارت هذه النتائج إلى أن أسماك الزرد البرية قادرة على استعادة القدرة على التحمل على السباحة بعد إصابة الحبل الشوكي.

لفحص سلوك سباحة أسماك الزرد أثناء تجديد الحبل الشوكي ، تتبعنا سلوك السباحة للحيوانات البرية بسرعة تيار مائي 0 سم / ثانية أو تحت سرعات تيار ثابت منخفض يبلغ 10 و 20 سم / ثانية (الشكل 3B). تم استخدام متوسط مسارات موقع الأسماك في غرفة نفق السباحة للتقييم البصري لسلوك السباحة بسرعات تيار منخفض (الشكل 3B). في هذا الفحص ، سبحت عناصر التحكم غير المصابة بثبات في الجزء الأمامي من غرفة نفق السباحة (أقرب إلى مصدر تيار المياه) ، والذي يتوافق مع وضع Y مرتفع (الشكل 3B). في المقابل ، عند 2 wpi ، لم تتمكن الأسماك المصابة من الحفاظ على قدرة سباحة ثابتة ضد التيار. وبالتالي ، فإن مسارات السباحة الخاصة بهم أكثر انتظاما مع انخفاض عام في وضع Y (الشكل 3B). زاد وضع Y عند 4 و 6 wpi ، مما يشير إلى أن الحيوانات المتجددة استعادت تدريجيا قدرتها على السباحة في الجزء الأمامي من غرفة نفق السباحة. لتحديد معلمات سلوك السباحة كميا، قمنا بحساب النسبة المئوية للنشاط، والموقع في نفق السباحة (موضع Y)، والوقت الذي سبح فيه مقابل التيار (الشكل 3C-E). وفيما يتعلق بالضوابط غير المصابة، كانت الحيوانات المصابة عند 2 wpi أقل نشاطا بشكل ملحوظ (الشكل 3C)، وتوقفت في الربع الخلفي من نفق السباحة (الشكل 3D)، وفقدت قدرتها على السباحة ضد سرعات التيار المنخفض (الشكل 3E). تمشيا مع قدرتها الفطرية على تحقيق الانتعاش الوظيفي ، قامت الحيوانات المصابة تدريجيا بتطبيع معلمات سلوك السباحة عند 4 و 6 wpi (الشكل 3C-E). قدمت معلمات تحمل السباحة وسلوك السباحة معا قراءات قابلة للقياس الكمي لوظيفة السباحة وإصلاح الحبل الشوكي الوظيفي في أسماك الزرد.

Figure 1
الشكل 1: إعداد نفق السباحة والأغطية المخصصة. (أ) صور تمثيلية لنفق السباحة الذي تم إعداده بما في ذلك المناظر العلوية والجانبية المكبرة لغرفة نفق السباحة. (ب) صور لأغطية أنفاق السباحة المستخدمة لمختلف التطبيقات الموصوفة في هذا البروتوكول. يتم استخدام غطاء نفق سباحة قياسي مغلق بالكامل لفحوصات سلوك السباحة (القسم 3 من هذا البروتوكول). يتم استخدام غطاء نفق سباحة معدل يستوعب مقياس تدفق رقمي محمول باليد للمعايرة (القسم 1 من هذا البروتوكول). يسمح غطاء التحمل المعدل للسباحة ، الذي يحتوي على غطاء قابل للإزالة في الطرف الخلفي من غرفة نفق السباحة ، بإزالة الأسماك المنهكة أثناء اختبار تحمل السباحة (القسم 2 من هذا البروتوكول). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: خط أنابيب تجريبي لفحص القدرة على التحمل على السباحة وسلوك السباحة في أسماك الزرد البالغة. من أجل تحمل السباحة ، سبحت الأسماك ضد تيار مائي متزايد حتى الإرهاق. بالنسبة لسلوك السباحة ، يتم تقييم معلمات السباحة في غياب وبسرعات تيار منخفضة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: التعافي الوظيفي في أسماك الزرد البرية بعد إصابة الحبل الشوكي. (أ) الدالة الحركية التي تحددها مقايسات التحمل على السباحة لأسماك الزرد من النوع البري عند خط الأساس و 2 و 4 و 6 wpi. تشير النقاط إلى الحيوانات الفردية من تجربتين مستقلتين. (ب) تتبع مقايسات سلوك السباحة أسماك الزرد من النوع البري تحت سرعات تيار منخفض للمياه. يظهر متوسط موضع Y في كل نقطة زمنية خلال التتبع (0 سم / ثانية لمدة 5 دقائق ، و 10 سم / ثانية لمدة 5 دقائق ، و 20 سم / ثانية لمدة 5 دقائق). (ج-هاء) تم تحديد النسبة المئوية للنشاط (C) ، ومتوسط موضع Y في النفق (D) ، والوقت الذي سبح فيه مقابل التدفق (E) عند 20 سم / ثانية. بالنسبة لجميع القياسات الكمية ، يتم عرض تجربتين مستقلتين. n = 30 في حالة ما قبل الإصابة ؛ n = 23 عند 2 wpi ، n = 20 عند 4 wpi ، n = 18 عند 6 wpi. تم استخدام ANOVA أحادي الاتجاه للتحليلات الإحصائية. تمثل أشرطة الخطأ الخطأ القياسي للمتوسط (SEM). * P < 0.05 ؛ ** P < 0.01 ؛ P < 0.001 ؛ P < 0.0001. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الملف التكميلي 1: يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

الزرد البالغ هو نظام فقاري شائع لنمذجة الأمراض البشرية ودراسة آليات تجديد الأنسجة. لقد أحدث تحرير الجينوم CRISPR/Cas9 ثورة في الدراسات الجينية العكسية لنمذجة المرض في أسماك الزرد. ومع ذلك، فإن التحديات البيولوجية والتقنية أعاقت علم الوراثة على نطاق واسع في أسماك الزرد البالغة، بما في ذلك عدم توافر أنسجة أسماك الزرد البالغة للتنميط الظاهري عالي الإنتاجية. بالنظر إلى التشريح المعقد لأسماك الزرد البالغة ، يلزم إجراء معالجة نسيجية مطولة للحصول على بنية الأنسجة وتحليلها. يمكن استخدام اختبارات القدرة على التحمل وسلوك السباحة الموصوفة في هذه الدراسة لإجراء فحص مسبق للأنماط الظاهرية العصبية أو العضلية أو الهيكلية عند إنتاجية متوسطة قبل علم الأنسجة. علاوة على ذلك ، نظرا لأن دراسات تجديد الأنسجة تهدف إلى تحسين إصلاح الأنسجة الوظيفية ، فإن البروتوكولات الموضحة في هذه الدراسة ستكون قابلة للتطبيق على نطاق واسع ، إن لم تكن ضرورية ، لدراسات أبحاث التجديد العصبي والعضلي والهيكل العظمي.

كانت اختبارات الحركة الوظيفية جزءا لا يتجزأ من فهمنا للتطور العصبي والتجديد. تتوفر الفحوصات الحركية القياسية على نطاق واسع في أنواع الفقاريات ، بما في ذلك الجرذان والفئران وأسماك الزرد اليرقية. تحتوي أنظمة نماذج الفئران والفئران على مقايسات حركة سلوكية ووظيفية مثل BMS16 و BBB17,18 ، على التوالي. وبالمثل ، تم وصف مجموعة من البروتوكولات لقياس الحركة ، والاستجابة المذهلة ، والسلوك في أسماك الزرد اليرقية. هذه البروتوكولات فعالة للكشف عن الاختلافات السلوكية بين المجموعات التجريبية في البيئات الفاتحة والمظلمة ، والتهرب من الحيوانات المفترسة ، والنشاط19،20،21. هنا ، نصف طرقا قابلة للقياس الكمي وقابلة للتكرار لقياس الانتعاش الوظيفي بعد إصابة الحبل الشوكي في أسماك الزرد البالغة.

لاحظ أن هذه الدراسة تقدم العديد من القيود. أولا، تعتمد الدراسات السلوكية اعتمادا كبيرا على العوامل الوراثية والبيئية. للتحكم في التباين الجيني ، استخدمنا الأشقاء للتحكم في العمر والجنس والخلفية الوراثية عبر المجموعات التجريبية22،23. للتحكم في العوامل البيئية، تأكدنا من إجراء التجارب في نفس الوقت من اليوم، في ظل ظروف درجة الحرارة والإضاءة التي يتم التحكم فيها20. ثانيا ، في حين أن فحص سلوك السباحة أقل حساسية للتحليل المتحيز ، فإن الباحث الذي يجري اختبار تحمل السباحة يحدد متى تصل السمكة إلى الإرهاق وتشرع في إزالة الأسماك المنهكة من غرفة نفق السباحة دون مقاطعة بقية مجموعة الأسماك. وهكذا ، تم إجراء تجارب التحمل على السباحة لدينا من قبل باحث واحد أعمى عن الظروف التجريبية. من المهم بشكل خاص تجنب التباين بين الباحث والباحث للدراسات الطولية للمجموعات التجريبية بمرور الوقت. وأخيرا، يمكن أن تؤدي الاصطدامات بين الأسماك إلى تعقيد تحليل التتبع في اختبارات سلوك السباحة. لذلك نوصي بإجراء فحوصات سلوك السباحة لمجموعات من خمسة أسماك أو أقل لتقليل فرص الاصطدام بين الأسماك.

بالنظر إلى الخطوات الحرجة ، نلاحظ أن الأسماك المصابة يمكن أن تكون هشة خاصة في الأيام الأولى بعد الإصابة. لذلك نوصي بالتعامل مع الأسماك بعناية فائقة. بالنسبة لاختبارات تحمل السباحة ، فإن جمع الأسماك باستخدام أنبوب PVC في أسرع وقت ممكن ، إما الرأس أو الذيل أولا ، يقلل من فرصة حدوث إصابات ثانوية أثناء عملية الجمع. بالنسبة لفحوصات سلوك السباحة ، يمكن لمضخة التدفق أن تخلق أحيانا موجات ، مما يشوه الأفلام ويسبب أخطاء في التحليل. في هذه الحالة ، يمكن إيقاف تشغيل مضخة التدفق لفترة وجيزة. ومع ذلك، لا نوصي بإيقاف تشغيل مضخة التدفق لفترات طويلة لضمان دوران المياه باستمرار بين غرفة نفق السباحة والخزان العازل. تسمح مراقبة تسجيل الفيلم بالإنهاء الفوري وإعادة تشغيل الفيلم إذا تم إسقاط إطار أو ضلت سمكة عن منطقة التسجيل. في اعتبارات إضافية ، أثناء إجراء تحليل التتبع ، إذا كان رمز R يعطي خطأ أثناء معالجة الملفات ، فإن المشكلة الأكثر احتمالا هي في تسمية الملفات. تم تصميم البرنامج للعمل تحت استراتيجية تسمية محددة للغاية: Timepoint_Group_Subgroup_Stock number_Anything آخر (على سبيل المثال ، 0_A_1_00001_WildtypeGroupA.avi). تسمح هذه التسمية بتخطيط نقاط زمنية ومجموعات ومجموعات فرعية متعددة ومواءمتها معا. وأخيرا، في حين تم تضمين نقاط التفتيش في نص التحليل لضمان التتبع السليم، من المهم التحقق بعناية من مخرجات التحليل. سيسأل البرنامج تلقائيا عما إذا كان رقم السمك صحيحا ، ويطالب الأفلام بإعادة التحليل إذا كان رقم السمك غير صحيح. قد تظهر القطع الأثرية ذات الخط المستقيم في مخطط موضع Y المتوسط ، مما يشير إلى أنه تم التعرف على كائن إضافي كسمكة. في هذه الحالة ، فإن أفضل مسار للعمل هو مشاهدة الفيلم بعناية لاستبعاد القطع الأثرية الإضافية التي تميل إلى الظهور بسرعة تدفق أعلى.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح.

Acknowledgments

نشكر الموارد المشتركة لأسماك الزرد بجامعة واشنطن لرعاية الحيوانات. تم دعم هذا البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة (R01 NS113915 إلى M.H.M).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
AutoSwim software Loligo Systems MI10000 Optional - for Automatic control of current velocity
Customized lid Loligo Systems MI10001 This customized lid is used for swim endurance
DAQ-BT Loligo Systems SW10600 Optional - for Automatic control of current velocity
Eheim pump Loligo Systems PU10160 20 L/min. This pump is placed in theflow-through tank.
Fiji Fiji Freely available through Image J (Fiji) Specific script available at https://github.com/MokalledLab/SwimBehavior
Flowtherm Loligo Systems AC10000 Handheld digital flow meter - for calibration
High Speed Camera Loligo Systems VE10380 USB 3.0 color video camera (4MP)
IR light panel Loligo Systems VE10775 450 x 210 mm, placed under the swim tunnel  chamber
Monofocal lens Loligo Systems VE10388 25mm manual lens
PVC Tubing VWR 60985-534 5/16 x 7/16"  Wall thickness: 1/16"
R Studio R Studio Freely available. Version 3.6 with extra packages. Specific script available at https://github.com/MokalledLab/SwimBehavior
Swim tunnel respirometer Loligo Systems SW10060 5L (120V/60Hz). The system includes the swim chamber, motor, manual control of water current velocity, 1 pump placed inside the chamber, standard swim tunnel lid for swim behavior, and modified swim tunnel lid for calibration
uEye Cockpit IDS Freely available software to control camera parameters Alternative cameras and accompanying softwares could be used
Vane wheel flow probe Loligo Systems AC10002 Digital flow probe - for calibration

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Becker, C. G., Becker, T. Neuronal regeneration from ependymo-radial glial cells: cook, little pot, cook. Developmental Cell. 32 (4), 516-527 (2015).
  2. Mokalled, M. H., Poss, K. D. A regeneration toolkit. Developmental Cell. 47 (3), 267-280 (2018).
  3. Orger, M. B., de Polavieja, G. G. Zebrafish behavior: opportunities and challenges. Annual Review of Neuroscience. 40, 125-147 (2017).
  4. Becker, C. G., Becker, T. Adult zebrafish as a model for successful central nervous system regeneration. Restorative Neurology and Neuroscience. 26 (2-3), 71-80 (2008).
  5. Gurevich, D. B., et al. Asymmetric division of clonal muscle stem cells coordinates muscle regeneration in vivo. Science. 353 (6295), (2016).
  6. Mokalled, M. H., et al. Injury-induced ctgfa directs glial bridging and spinal cord regeneration in zebrafish. Science. 354 (6312), 630-634 (2016).
  7. Kizil, C., Kaslin, J., Kroehne, V., Brand, M. Adult neurogenesis and brain regeneration in zebrafish. Developmental Neurobiology. 72 (3), 429-461 (2012).
  8. Wolman, M. A., et al. A genome-wide screen identifies PAPP-AA-mediated IGFR signaling as a novel regulator of habituation learning. Neuron. 85 (6), 1200-1211 (2015).
  9. Granato, M., et al. Genes controlling and mediating locomotion behavior of the zebrafish embryo and larva. Development. 123, 399-413 (1996).
  10. Brockerhoff, S. E., et al. A behavioral screen for isolating zebrafish mutants with visual system defects. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 92 (23), 10545-10549 (1995).
  11. Moens, C. B., Yan, Y. L., Appel, B., Force, A. G., Kimmel, C. B. Valentino: a zebrafish gene required for normal hindbrain segmentation. Development. 122 (12), 3981-3990 (1996).
  12. Cavone, L., et al. A unique macrophage subpopulation signals directly to progenitor cells to promote regenerative neurogenesis in the zebrafish spinal cord. Developmental Cell. 56 (11), 1617-1630 (2021).
  13. Reimer, M. M., et al. Motor neuron regeneration in adult zebrafish. Journal of Neuroscience. 28 (34), 8510-8516 (2008).
  14. Klatt Shaw, D., et al. Localized EMT reprograms glial progenitors to promote spinal cord repair. Developmental Cell. 56 (5), 613-626 (2021).
  15. Ahmed, R. U., Alam, M., Zheng, Y. P. Experimental spinal cord injury and behavioral tests in laboratory rats. Heliyon. 5 (3), 01324 (2019).
  16. Pajoohesh-Ganji, A., Byrnes, K. R., Fatemi, G., Faden, A. I. A combined scoring method to assess behavioral recovery after mouse spinal cord injury. Neuroscience Research. 67 (2), 117-125 (2010).
  17. Basso, D. M., Beattie, M. S., Bresnahan, J. C. A sensitive and reliable locomotor rating scale for open field testing in rats. Journal of Neurotrauma. 12 (1), 1-21 (1995).
  18. Scheff, S. W., Saucier, D. A., Cain, M. E. A statistical method for analyzing rating scale data: the BBB locomotor score. Journal of Neurotrauma. 19 (10), 1251-1260 (2002).
  19. Li, Q., et al. Differential behavioral responses of zebrafish larvae to yohimbine treatment. Psychopharmacology (Berl). 232 (1), 197-208 (2015).
  20. Wakamatsu, Y., Ogino, K., Hirata, H. Swimming capability of zebrafish is governed by water temperature, caudal fin length and genetic background. Scientific Reports. 9 (1), 16307 (2019).
  21. Ahmed, O., Seguin, D., Gerlai, R. An automated predator avoidance task in zebrafish. Behavioral Brain Research. 216 (1), 166-171 (2011).
  22. Conradsen, C., McGuigan, K. Sexually dimorphic morphology and swimming performance relationships in wild-type zebrafish Danio rerio. Journal of Fish Biology. 87 (5), 1219-1233 (2015).
  23. Leris, I., Sfakianakis, D. G., Kentouri, M. Are zebrafish Danio rerio males better swimmers than females. Journal of Fish Biology. 83 (5), 1381-1386 (2013).

Tags

علم الأعصاب ، العدد 177 ،
تقييم القدرة على التحمل على السباحة وسلوك السباحة في أسماك الزرد البالغة
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Burris, B., Jensen, N., Mokalled, M. … More

Burris, B., Jensen, N., Mokalled, M. H. Assessment of Swim Endurance and Swim Behavior in Adult Zebrafish. J. Vis. Exp. (177), e63240, doi:10.3791/63240 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter