Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Tek Bir Tankta Davranış Testleri Bataryası Kullanılarak Yetişkin Danio rerio'da Nörotoksisite Değerlendirmesi

2.9K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/65869

⸱

3 Kasım 2023

 ,  , 
1Institute for Environmental Assessment and Water Research (IDAEA-CSIC), 2Research and Development Center (CID-CSIC)

Bu makalede

Özet

Burada, kimyasalların (örneğin, metamfetamin ve glifosat) yetişkin zebra balığı üzerindeki potansiyel nörotoksik etkilerini tek bir tank kullanarak etkili bir şekilde belirlemek için yeni tank, Shoaling ve sosyal tercih testleri dahil olmak üzere kapsamlı bir davranışsal test bataryası sunuyoruz. Bu yöntem nörotoksisite ve çevresel araştırmalarla ilgilidir.

Özet

Nöropatolojik etkilerin varlığının, uzun yıllar boyunca, bir kimyasal maddenin nörotoksisitesini değerlendirmek için ana son nokta olduğu kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, son 50 yılda, kimyasalların model türlerin davranışları üzerindeki etkileri aktif olarak araştırılmıştır. Aşamalı olarak, davranışsal uç noktalar nörotoksikolojik tarama protokollerine dahil edildi ve bu fonksiyonel sonuçlar artık kimyasalların potansiyel nörotoksisitesini tanımlamak ve belirlemek için rutin olarak kullanılıyor. Yetişkin zebra balıklarındaki davranış tahlilleri, kaygı, sosyal etkileşim, öğrenme, hafıza ve bağımlılık dahil olmak üzere çok çeşitli davranışları incelemek için standartlaştırılmış ve güvenilir bir araç sağlar. Yetişkin zebra balıklarında davranışsal testler tipik olarak balığın deneysel bir alana yerleştirilmesini ve video izleme yazılımı kullanılarak davranışlarının kaydedilmesini ve analiz edilmesini içerir. Balıklar çeşitli uyaranlara maruz kalabilir ve davranışları çeşitli ölçümler kullanılarak ölçülebilir. Yeni tank testi, balıklarda anksiyete benzeri davranışları incelemek için en çok kabul gören ve yaygın olarak kullanılan testlerden biridir. Sürü ve sosyal tercih testleri, zebra balıklarının sosyal davranışlarını incelemede faydalıdır. Bu tahlil, tüm sürünün davranışı incelendiği için özellikle ilginçtir. Bu tahlillerin farmakolojik ve genetik manipülasyonlara karşı yüksek oranda tekrarlanabilir ve duyarlı olduğu kanıtlanmıştır, bu da onları davranışın altında yatan nöral devreleri ve moleküler mekanizmaları incelemek için değerli araçlar haline getirir. Ek olarak, bu tahliller, potansiyel davranış modülatörleri olabilecek bileşikleri tanımlamak için ilaç taramasında kullanılabilir.

Bu çalışmada, eğlence amaçlı bir uyuşturucu olan metamfetamin ve çevresel bir kirletici olan glifosatın etkisini analiz ederek balık nörotoksikolojisinde davranışsal araçların nasıl uygulanacağını göstereceğiz. Sonuçlar, yetişkin zebra balıklarında davranışsal testlerin, çevresel kirleticilerin ve ilaçların nörotoksikolojik etkilerinin anlaşılmasına önemli katkısını göstermenin yanı sıra, nöronal işlevi değiştirebilecek moleküler mekanizmalar hakkında bilgi sağlar.

Giriş

Zebra balığı (Danio rerio), ekotoksikoloji, ilaç keşfi ve güvenlik farmakolojisi çalışmaları için popüler bir model omurgalı türüdür. Düşük maliyeti, köklü moleküler genetik araçları ve sinir sisteminin morfogenezi ve bakımında yer alan temel fizyolojik süreçlerin korunması, zebra balığını nörodavranışsal toksikoloji de dahil olmak üzere sinirbilim araştırmaları için ideal bir hayvan modeli haline getirir 1,2. Bir kimyasalın nörotoksisitesini değerlendirmek için ana son nokta, yakın zamana kadar nöropatolojik etkilerin varlığıydı. Bununla birlikte, son zamanlarda, davranışsal uç noktalar nörotoksikolojik tarama protokollerine dahil edilmiştir ve bu fonksiyonel sonuçlar artık kimyasalların potansiyel nörotoksisitesini tanımlamak ve belirlemek için yaygın olarak kullanılmaktadır 3,4. Ayrıca, balıklarda çok hafif bir davranış değişikliği bile hayvanın doğal koşullarda hayatta kalmasını tehlikeye atabileceğinden, davranışsal uç noktalar ekolojik açıdan oldukça önemlidir5.

Yetişkin zebra balığı araştırmalarında en çok kullanılan davranış testlerinden biri, anksiyete benzeri davranışları ölçen yeni tank testidir(NTT)6,7. Bu tahlilde, balıklar yeniliğe maruz bırakılır (balıklar bilinmeyen bir tanka yerleştirilir), hafif bir caydırıcı uyaran ve davranışsal tepkileri gözlenir. NTT, esas olarak balıkların bazal lokomotor aktivitesini, jeotaksisini, donmasını ve düzensiz hareketlerini değerlendirmek için kullanılır. Düzensiz8, ani yön değişiklikleri (zikzak) ve tekrarlanan hızlanma bölümleri (darting) ile karakterizedir. Bu bir alarm reaksiyonudur ve genellikle donma olaylarından önce veya sonra gözlenir. Donma davranışı, hipolokomasyona, akineziye ve batmaya neden olan sedasyonun neden olduğu hareketsizlikten farklı olarak, tankın dibindeyken balığın hareketlerinin (operküler ve oküler hareketler hariç) tamamen durmasına karşılık gelir8. Donma genellikle yüksek stres ve kaygı durumuyla ilgilidir ve aynı zamanda itaatkar davranışın bir parçasıdır. Karmaşık davranışlar, hayvanların kaygı durumunun mükemmel göstergeleridir. NTT'nin farmakolojik ve genetik manipülasyona duyarlı olduğu gösterilmiştir9, bu da onu anksiyete ve ilgili bozuklukların sinirsel temelini incelemek için değerli bir araç haline getirir.

Zebra balığı oldukça sosyal bir türdür, bu nedenle çok çeşitli sosyal davranışları ölçebiliriz. Sığlık testi (ST) ve sosyal tercih testi (SPT), sosyal davranışı değerlendirmek için en çok kullanılan testlerdir10. ST, balıkların uzamsal davranışlarını ve hareket kalıplarını ölçerek11 bir araya gelme eğilimini ölçer. ST, grup dinamiklerini, liderliği, sosyal öğrenmeyi incelemek ve birçok balık türünün sosyal davranışını anlamak için yararlıdır12. Yetişkin zebra balıklarındaki SPT, Crawley'nin fareler13 için sosyal yenilik testi tercihinden uyarlandı ve bu model türlerde14 sosyal etkileşim çalışması için hızla popüler bir davranışsal test haline geldi. Bu iki test aynı zamanda ilaç tarama testlerinde kullanılmak üzere uyarlanmıştır ve sosyal davranışı modüle eden yeni bileşiklerin tanımlanması için umut vaat etmiştir 15,16.

Genel olarak, yetişkin zebra balıklarındaki davranışsal tahliller, aktif bileşiklerin ve kötüye kullanılan ilaçların davranış mekanizmaları veya nörofenotipleri hakkında değerli bilgiler sağlayabilen güçlü araçlardır17. Bu protokol, bu davranışsal araçların7 temel malzeme kaynaklarıyla nasıl uygulanacağını ve çok çeşitli nöroaktif bileşiklerin etkilerini karakterize etmek için bunların toksisite deneylerinde nasıl uygulanacağını detaylandırır. Ek olarak, aynı testlerin nöroaktif bir bileşiğe (metamfetamin) akut maruziyetin nörodavranışsal etkilerini değerlendirmek için ve aynı zamanda bir pestisitin (glifosat) çevresel konsantrasyonlarına kronik maruziyetten sonra bu etkileri karakterize etmek için de uygulanabileceğini göreceğiz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Etik standartlara sıkı sıkıya uyulması, deney için kullanılan zebra balıklarının refahını ve uygun şekilde muamele görmesini garanti eder. Tüm deneysel prosedürler, Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komiteleri (CID-CSIC) tarafından belirlenen yönergeler altında gerçekleştirilmiştir. Aşağıda sunulan protokoller ve sonuçlar, yerel yönetim tarafından verilen lisans (11336 numaralı anlaşma) altında gerçekleştirilmiştir.

1. Davranış testleri için hayvan barınağı

  1. Tüm testleri ( Şekil 1'de sunulmuştur) 27:28-10 ile 17:00 arasında izole bir davranış odasında gerçekleştirin.
  2. Deney tankının olası kontaminasyonunu önlemek için deneylere başlamadan önce hem kontrol hem de maruz kalan balıkları temiz balık suyunda [90 mg / L akvaryum sistemleri tuzu, 0.58 mM CaSO4·2H2O ve 0.59 mM NaHCO3 içeren ters ozmoz arıtılmış su] birkaç kez yıkayın.
  3. Deneye başlamadan 1 saat önce hayvanları davranış odasına alıştırın.
  4. Hayvanların (≈50:50 erkek: dişi oranı) deneysel olarak saf olduğundan emin olun ve tüm davranış testlerini deney grubundan habersiz gözlemcilerle kör bir şekilde yapın.
  5. Davranışsal deneylerde anlamlı sonuçlar elde etmek için, ideal olarak iki veya daha fazla bağımsız deney arasında elde edilen koşul başına toplam 18 denek sayısına (n = 18) sahip olun. Örneğin, bireysel testlerde, çoğaltma başına koşul başına 9 hayvanın davranışını analiz edin. Grup testlerinde, çoğaltma başına koşul başına 6 ila 9 hayvandan oluşan bir sürünün davranışını analiz edin.
  6. Tüm testleri bir pil testi yaklaşımını izleyerek gerçekleştirin ( Şekil 2'deki planlama önerilerine bakın). Etik olarak daha uygun olan bu yöntem, 3R indirgeme ilkesineuygun olarak çalışma için ihtiyaç duyulan hayvan sayısını azaltmaya izin verir 7.
  7. Çoğu zaman, davranışsal tahliller biyolojik tahlillere bağlıdır, bu nedenle numuneleri (OMIC'ler veya kimyasallar) toplamadan ve analiz etmeden önce ötenazi yönergelerine18 göre hayvanları feda edin. Uç noktanın örnekleme olduğu kanıtlanmazsa, deneyin sonunda kontrol grubunu yeniden kararlılaştırın. Kontrol hayvanlarını birkaç gün sonra üreme veya deneysel amaçlar için tekrar kullanın.

figure-protocol-1
Şekil 1: Deney düzenekleri. Yetişkin zebra balıklarında çok çeşitli davranışları incelemek için kare tankın üç konfigürasyonu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-protocol-2
Şekil 2: Deneysel zaman çizelgesi. Davranışsal tahlillerin kaydedilmesi için iki planlama önerisi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

2. Tankın deneysel konfigürasyonları

  1. Anksiyete benzeri davranış: Yeni Tank Testi (NTT)
    1. Aynı anda maksimum balık sayısını kaydetmek için deney kurulumunu (tank, kamera ve bilgisayar sayısı) ayarlayın. Bireysel davranış tahlilleri zaman alıcıdır, bu nedenle zamanı, malzemeyi ve alanı optimize edin.
    2. Deney tanklarını NTT için hazırlayın: Denekler arasında yansıma ve paraziti önlemek için yan duvarlarda ve altta akrilik panellerle kaplanmış kare tank (20 cm uzunluk, 20 cm genişlik, 25 cm yükseklik).
    3. Deney tanklarını 28 °C'de 7 L (su sütunu yüksekliği: 20 cm yükseklik) iyi oksijenlenmiş balık suyu ile doldurun.
    4. Görüntünün bozulmasını önlemek için tankın kameranın önündeki konumunu ayarlayın.
    5. Aydınlatma kurulumunu kontrol edin. LED arka ışık (10000 lux), iyi koşullarda video kaydı için tankın tüm bölümlerinde homojen bir aydınlatma sağlar.
    6. Kameraları açın ve 3. bölüme göre ayarlayın.
    7. Mümkün olduğunca çabuk kaydetmeye başlamadan önce denekleri tek tek deney tanklarının dibine yerleştirin.
      NOT: Tankın altındaki hayvanla kayda başlamak önemlidir.
    8. Kayıt sırasında hayvanları rahatsız etmemeye özen gösterin. Sadece tanklar arasında değil, aynı zamanda destek ile dış arasındaki görsel etkileşimi sınırlamak için bir perde veya panel kullanılması.
    9. Kaydın sonunda (standart kayıt süresi 6 dakikadır), testten geçmiş olan hayvanları, saf hayvanlarla karıştırmamak için başka bir tanka aktarın.
    10. Prosedürü mevcut tüm konularla tekrarlayın. Bireysel denemelerde (iki veya daha fazla bağımsız tekrardan) anlamlı sonuçlar elde etmek için koşul başına toplam 18 denek olması tavsiye edilir.
    11. Olası tank etkilerinden kaçınmak için denemeler arasında her tanka atanan deney grubunu rastgele seçin (aynı anda birkaç koşul kaydediyorsanız).
  2. Sosyal gruplandırılmış davranış: Sığlık Testi (ST)
    1. ST'nin deneysel konfigürasyonu NTT'ninkiyle aynıdır (aynı tanklar doğrudan yeniden kullanılabilir).
    2. 2.1.1-2.1.6 adımlarını izleyin. ST'yi kurmak için.
    3. Mümkün olduğunca çabuk kaydetmeye başlamadan önce deney tanklarının altındaki sürüyü (aynı anda 6 ila 9 denek) tanıtın.
      NOT: Tankın altındaki hayvanla kayda başlamak önemlidir.
    4. 2.1.8-2.1.11 adımlarını izleyin. ST'yi gerçekleştirmek için.
    5. Prosedürü mevcut tüm konularla tekrarlayın. Bu tahlilde anlamlı sonuçlar elde etmek için, her kopyada aynı banka boyutuna sahip en az iki bağımsız kopya yapın.
    6. Sürüsün boyutunu tüm deney grupları için tutarlı tutun ve aynı deney içinde çoğaltın.
  3. Sosyal Bireysel Davranış: Sosyal Tercih Testi (SPT)
    1. Deneysel alanı ve kayıt süresini optimize etmek için deney kurulumunu ayarlayın.
    2. Deney tanklarını SPT için hazırlayın: Yanal görünürlük sağlamak için kare tank (20 cm uzunluk, 20 cm genişlik, 25 cm yükseklik) şeffaf (cam veya plastik). Tek odaklı balık, belirli bir sanal bölge - tek taraflı harici muhafaza tankına yerleştirilmiş bir balık sürüsü veya spesifik olmayan sanal bölge - tek taraflı harici boş bir muhafaza tankı ile etkileşime girmekte serbesttir.
    3. Deney tanklarını 28 °C'de 5 L (su sütunu yüksekliği: 15 cm, dış muhafaza tanklarındaki su sütunu ile aynı yükseklikte) temiz balık suyu ile doldurun.
    4. Görüntünün bozulmasını önlemek için tankın kameranın önündeki konumunu ayarlayın.
    5. Sistemin homojen bir aydınlatma alıp almadığını kontrol edin.
    6. Hayvan ortada olacak şekilde hemen kayda başlamadan önce denekleri teker teker deney tanklarının dibine yerleştirin.
    7. Kayıt sırasında gözlemciler ve hayvanlar arasındaki görsel etkileşimlerden kaçının.
    8. 6 dakikalık kaydın sonunda, mevcut hayvanları saf hayvanlarla karıştırmamak için başka bir tanka aktarın.
    9. Prosedürü mevcut tüm konularla tekrarlayın. Bireysel denemelerde anlamlı sonuçlar elde etmek için koşul başına toplam 18 denek sayısına sahip olun (iki veya daha fazla bağımsız tekrardan).

3. Davranış testleri için video kaydı

  1. Her bilgisayarda GigE kameranın kullanılabilirliğini kontrol etmek için kamera yöneticisini açın.
  2. GigE kamera kontrol yazılımını başlatın (burada açıklanan uEye Cockpit gibi). Kamera seçeneğini açın, Monokrom modunu seçin ve görüntü boyutunu (1:2) ayarlayın.
  3. Kamera Özellikleri'ni açın
    1. Kamera altında, Piksel Saati'ni Maksimum'a ayarlayın, Kare Hızı'nı saniyede 30 kareye (fps) ayarlayın ve Pozlama'yı ayarlayın (Görüntü çok karanlıksa Otomatik veya Manuel ayar).
    2. Görüntü altında, Kazanç'ı 0 (Otomatik) ve Siyah Düzeyleri'ni (İyi bir kontrast elde etmek için Otomatik veya Manuel ayarlama) olarak ayarlayın.
    3. Boyut altında, pencerenin boyutunu kazınması gereken bölgeye ayarlayın (Genişlik: Sol Genişlik, Yükseklik: Yükseklik-Üst). Bu adım, görüntünün boyutunu ve dolayısıyla videonun son boyutunu küçültmeye izin verir.
    4. Kamera Özellikleri'ni kapatın.
  4. Kamera ayarlarını ve videoları kaydetmek üzere deneme oturumu için genel bir klasör oluşturun.
  5. Fotoğraf makinesi ayarlarını kaydetmek için Dosya > Parametreleri Kaydet > Dosya'ya ayarlayın ve en son oluşturulan deneme klasörünü seçin.
    NOT: Böylece fotoğraf makinesi ayarları dosyası, herhangi bir zamanda aynı görüntü parametreleriyle çalışmaya devam etmek için (örn. fotoğraf makinesi aniden kapatıldığında veya aynı ayarları yeniden kullanmak için, kurulum süresini kısaltarak ve deney koşullarını homojenleştirerek) uygulamaya yeniden yüklenebilir. Bir anda kamera videolar arasında donarsa, kaydı durdurun, çıkın ve kamerayı kapatın. Tekrar açın, Dosya > Parametreleri Yükle > Dosyaya giderek kamera parametrelerini yeniden yükleyin ve kaydı yeniden başlatın. Balıkları atmak veya tekrarlamak için mevcut videonun tamamen alınıp alınmadığını kontrol edin (tekrarlamadan önce hayvanlara yeniden alışmaları için biraz zaman verin).
  6. Bu kamera kurulum prosedürünü (adım 3.1-3.5) tüm kameralarda tekrarlayın.
  7. Tüm kameralar doğru şekilde yapılandırıldığında, Video Dizisi Kaydet'i açın.
  8. Yeni bir video dosyası olarak kaydetmek için Oluştur'u seçin, yakın zamanda oluşturulan deneme klasörünü seçin ve video dosyasının adında konu, deneme türü ve tarih bilgilerini raporlayın.
  9. Maks. Kareler'i seçin. Çerçeve kutusuna 10800 yazın. Standart video, AVI formatında 30 fps'de 6 dakika (Video 1) kaydediyor; Bu nedenle, toplamda 6 dakika x 60 s x 30 fps = 10800 kare.
  10. Kare Hızı öğesini seçin veya kare hızını manuel olarak belirtin (kayıt hızı: 30 fps).
  11. Tüm bilgisayarlarda video dosyası oluşturma prosedürünü tekrarlayın.
  12. Her deney tankının altındaki konuları tek tek tanıtın. Tüm tahliller bir kerede çalıştırılacaktır.
  13. Kaydet'e tıklayarak kayıtları hızlı bir şekilde başlatın ve istenen maksimum kare sayısını almak için bekleyin (adım 3.10).
  14. Videolar kaydedildikten sonra, Maksimum kare sayısına ulaşıldı! mesajını içeren bir sohbet kutusu belirir. Kabul Et'i seçin.
  15. Kaydı bitirmek ve video dosyasını kapatmak için Kapat'ı seçin.
  16. Az önce gözlemlenen balıkları çıkarın. Onları saf balıklardan ayırmaya dikkat edin.
  17. Doğrudan Oluştur'u seçin ve video kaydetmeye devam etmek için işlemi tekrarlayın.
  18. Tüm kayıtlar tamamlandıktan sonra Çıkış'ı seçin.
  19. Kameraları kapatmak için Kamerayı Kapat ve Programdan çık öğesini seçin.

4. Kaydedilen videoların analizi

  1. Analiz yazılımını başlatın (Malzeme Tablosuna bakın).
  2. Yeni bir şablonu detaylandırmak için Şablondan Yeni'ye tıklayın > Video Dosyasından Önceden Tanımlanmış Bir Şablon > Uygulandı ve şablonu oluşturmaya başlamak için bir video seçin. İyi hareketlilik ve iyi kayıt koşulları sergileyen bir denekle deneyin temsili bir videosunu seçmeye çalışın.
  3. Parametreler'de, parametreleri aşağıdaki pencerelerde yapılandırın (1 - 4/7). Balık > Yetişkin Zebra Balığı modelini, arena Açık Alan Meydanı > Bir Arena'yı, Arena başına Konu sayısını (ST için çoklu izleme paketi [çeşitli konuları bir arenada takip edin] gereklidir), Merkez Noktasına Göre Algılama türünü seçin ve son olarak kare hızını 30 fps'ye ayarlayın. Aşağıdaki pencerelerde (5 ila 7/7), parametreleri değiştirmeyin; varsayılan yapılandırma Tamam'dır.
  4. Denemeyi şablon olarak adlandırın ve depolanan videonun geri kalanıyla aynı klasöre yerleştirin. Şablon, tüm kurulum bilgilerini içeren birkaç alt bölüme sahip bir deneme klasörü olarak oluşturulur.
  5. Deneme Ayarları altında, tanımlanan kurulumu kontrol edin (video dosyasından, arenadan, denek sayısından, saniyedeki kareden). Burada sistem birimleri değiştirilebilir.
  6. Arena Ayarları altında, ekranın ortasına sağ tıklayın ve Yakala'yı seçin. İtibaren Dosya'da ekranda. Kaliteli bir video görüntüsü seçin ve Kabul et arka plan ayarları için bu görüntüyü yakalamak için. İlk olarak, kalibre edilmiş bir kural oluşturarak görüntüyü kalibre edin. Tankın genişliğini ölçek olarak kullanın (19 cm). Ardından arenayı çizin. Kareyi, hayvanın yüzeye yaklaştığında yansımalarını veya balık yazılımının tankın siyah alanlarıyla herhangi bir şekilde karışmasını önlemek için yeterince yapmaya dikkat edin. Son olarak, şekil bölgelerini Çerçeve işleviyle çizin.
    1. NTT ve ST için, tankın ön tarafını üst ve alt olmak üzere iki eşit sanal bölgeye bölün (bkz. Şekil 1). İki eşit yatay kutu çizin. Kutular her biri için yarım arenayı kaplar. Sırasıyla üst ve alt bölgeler için Üst ve Alt olarak adlandırın. Kutuların aynı genişliğe (9-10 cm) ve uzunluğa (8-9 cm) sahip olmasına, arena sınırlarını (turuncu kare) aşmamasına ve üst üste binmemesine dikkat edin, her ok bölgesinin tam olarak bölgelerini gösterdiğini kontrol edin.
    2. SPT için, deneysel alanı kavramsal olarak üç eşit büyüklükte bölgeye bölün: boş, merkez ve türdeş (bkz. Şekil 1). Üç eşit dikey kutu çizin. Sığ tanka yönelik kutuyu Conspecific, boş tanka yönlendirilmiş kutuyu Boş ve ortadaki kutuyu Merkez olarak adlandırın. Kutuların aynı genişlikte (6 cm) ve uzunlukta (18-19 cm) olmasına, arena sınırlarını aşmamasına ve üst üste gelmemesine dikkat edin.
  7. Algılama Ayarları altında, Video Dosyasında hangi videonun ele alınacağını doğrulayın. Ardından, algılama kalitesini kontrol edin (sarı balık, kırmızı merkez nokta). Algılamayı ayarlamak, hayvanı yeniden odaklamak için Otomatik Algıla'ya tıklayın (beyaz arka plan üzerinde hayvanın profilde yüzdüğü bir görüntü seçin, resmi tüm vücudunu alarak çizin ve algılamayı Evet ile doğrulayın). Dinamik Çıkarma, Daha Koyu Konu, Arka Plan Ayarları, Arka Plan Öğrenme, Konu Boyutu, Gürültü Azaltma vb. seçerek algılamayı iyileştirmek için Gelişmiş'i açın.
  8. Deneme Sürümü Ayarları altında, bir deneme sürümü koyun ve diğerlerini silin (sağ tıklayın ve silin)
  9. Veri Ayarları'nın altında, Sonuçlar iletişim pencereleri oluşturun. Sonuçları zaman ve bölge başına parametreleştirin. Örneğin, dakikaya göre veri çıkışı için bir Sonuçlar penceresi ve toplam süreye göre (6 dakika) veri çıkışı için başka bir pencere oluşturun. Her bölge için veri çıkışını isteyin (her bölgedeki mesafe gerekliyse isteyin). Farklı Sonuçlar pencerelerini oklarla Başlangıç penceresine bağlayın.
  10. Analiz Ayarları'nın altında, analiz edilecek parametreleri ve her parametre için İstatistik türünü seçin. Bu parametreler, izlemeden elde edilen verilere göre otomatik olarak hesaplanacaktır.
    1. NTT ve SPT için aşağıda tanımlanan seçenekleri belirleyin:
      1. Arenada kat edilen mesafeyi (cm) ve ilgili bölgelerde kat edilen mesafeyi (cm) elde etmek için Taşınan Mesafeyi ( Toplam'ı seçin) seçin.
      2. Bölgelerde (bölgelerde) geçirilen süreye ve bölgelere ilk girişe kadar gecikme süresine sahip olmak için Bölgeler İçinde'yi ( Bölgeler, Sıklık, Kümülatif ve İlk Gecikme Süresi'ni seçin) seçin.
      3. Bölge Geçişi'ni seçin (Eşik: 0 cm, Bölge 1 > Bölge 2 Ekle'yi seçin; Bölge 2 > Bölge 1, herhangi bir bölgede, Sıklık) bölgelerdeki giriş sayısını elde etmek için.
      4. Hipermobilite süresine, donma süresine (s) sahip olmak için Mobility Sate'yi seçin (Yüksek mobil p'in üzerinde, Hareketsiz %3'ün altında, minimum 150 kare doldurun ve frekans, kümülatif ve gecikme süresini ilk olarak seçin).
        NOT: Otomatik analiz kullanılarak donma davranışının yaklaşık değeri ve donma bölümlerinin sayısı ve süresi hakkında daha fazla ayrıntı için Tartışma bölümüne bakın.
      5. Darting ve düzensiz (hızlı hızlanma hareketleri) gibi karmaşık davranışların oluşumunu değerlendirmek için Hızlanma ve Dönüş Açısı'nı (frekansı ve kümülatifi seçin) seçin.
    2. ST için, yukarıdaki keşif parametrelerine ek olarak, balıklar arasındaki ortalama mesafeyi (cm), en yakın komşu arasındaki ortalama mesafeyi (cm) ve en uzak komşu arasındaki ortalama mesafeyi elde etmek için Konular Arasındaki Mesafe (tüm konuları seçin, ortalama, maksimum, minimum) seçeneğini seçin.
  11. Şablon kullanıma hazırdır. Son değişiklikleri kaydedin ve videodan herhangi bir veri almadan şablonu kapatın (şablon dosyasını koruyun; hafiftir ve yönetimi ve kopyalanması kolaydır). Birden fazla yazılım lisansı varsa, videoları her bilgisayara kopyalanan aynı şablondan analiz edin.
  12. Şablonu kopyalamak ve kullanmak için iki seçenek vardır:
    1. Şablon dosyasını davranış analizi yazılımıyla açın, yeni bir özdeş dosya oluşturmak için Dosya > Farklı kaydet'e gidin.
    2. Karşılama arayüzünde, Şablondan Yeni'yi seçin > Video Dosyasından Özel Şablon > Uygulandı (şablonu seçin. EthXV dosyası). Yeni denemeyi adlandırın ve konumunu seçin. Yazılımın şablon dosyasındaki bilgileri kopyalaması birkaç dakika sürebilir.
  13. Video farklı bir kamerayla kaydedildiyse şablonu yeniden ayarlamak için Arena Ayarları'na gidin (4.6 ve 4.7 adımlarını izleyin).
  14. Hangi videonun seçildiğini kontrol etmek için Algılama Ayarları'na veya Edinme'ye gidin ve gerekirse video dosyasını değiştirin.
  15. Alım'ın altında DDS'yi > Başlamaya Hazır'ı seçin. Yazılımın videoyu işlemesi birkaç dakika sürebilir.
  16. Edinme tamamlandığında İzleme Düzenleyicisi'ne gidin. İşlenen videoyu daha hızlı okumak ve izlemenin doğru olup olmadığını kontrol etmek için hızlanma x16'yı seçin.
    NOT: Bazen, izlemede "kayıplar" olabilir (yazılımın kendisinin yansımaları veya karışıklığı nedeniyle). Az sayıda ise bu bölümden manuel olarak düzenlenebilirler; Aksi takdirde, tüm deneyi yeniden işlemek, tuvalin tanımını ve algılamayı iyileştirmek tercih edilir.
  17. İstatistikler altında, Verileri Hesapla > Dışa Aktar'a tıklayın. Veri dışa aktarma işlemi doğrudan deneme klasöründe bulunur.
  18. Görselleştirmeyi İzle veya Isı Haritaları altında, hayvanın izleme görüntülerini oluşturun ve dışa aktarın (sağ tıklayın, görüntüyü dışa aktarın, bu verileri elektronik tablo raporuyla kaydetmek için deneyin Dosyaları Dışa Aktar klasörünü seçin).
  19. Etkin denemeyi kapatmak için Dosya'ya gidin ve bir sonraki video için bu prosedürü tekrarlayın.

5. İstatistiksel analiz

  1. Her gruptaki verilerin normalliğini (Shapiro-Wilk testi) analiz edin.
  2. Homoskedastisiteyi Levene'nin testi ile değerlendirin.
  3. Normallik ve homoskedastisite kriterlerinin reddedilemediği durumlarda gruplar arasındaki farklılıkları test etmek için tek yönlü ANOVA'yı ve ardından Dunnett ve Tukey'in çoklu karşılaştırma testlerini kullanın.
  4. Normallik ve homoskedastisite kriterleri reddedildiğinde gruplar arasındaki farklılıkları test etmek için Kruskal-Wallis testini ve ardından Bonferroni düzeltmesini kullanarak ikili bir karşılaştırma yapın.
  5. Verileri grafik yazılımla çizin.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Bu bölümde, bu davranışsal araçların balık nörotoksikolojisindeki bazı olası uygulamalarına bakacağız. Aşağıdaki sonuçlar, eğlence amaçlı bir uyuşturucu olan metamfetaminin (METH) akut veya aşırı etkilerinin ve sucul ekosistemlerde bulunan ana herbisitlerden biri olan glifosatın sub-kronik etkilerinin karakterizasyonuna karşılık gelmektedir.

Yetişkin zebra balıklarında metamfetamin aşırı nörotoksisite modelinin karakterizasyonu
40 mg/L METH'in NTT üzerindeki etkisini değerl...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

NTT'de gözlenen karakteristik anksiyete davranışları, beyinlerde analiz edilen serotonin düzeyleri ile pozitif korelasyon göstermiştir21. Örneğin, 5-HT biyosentezinin bir inhibitörü olan para-klorofenilalanine (PCPA) maruz kaldıktan sonra, balıklar pozitif jeotaksilerin yanı sıra beyin 5-HT seviyelerinde22 azalma sergiledi, bu da METH ile elde edilenlere çok benzer sonuçlar verdi. Bu nedenle, METH'e maruz kalan zebra balıklarında beyin serotonin seviyelerindeki azalma ve po...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar, araştırmanın potansiyel bir çıkar çatışması olarak yorumlanabilecek herhangi bir ticari veya finansal ilişkinin yokluğunda yürütüldüğünü beyan ederler.

Teşekkürler

Bu çalışma, İspanya Bilim ve Yenilik Bakanlığı'ndan "Agencia Estatal de Investigación" (proje PID2020-113371RB-C21), IDAEA-CSIC, Severo Ochoa Mükemmeliyet Merkezi (CEX2018-000794-S) tarafından desteklenmiştir. Juliette Bedrossiantz, İspanyol Hükümeti ve Avrupa Sosyal Fonu (ESF) tarafından ortaklaşa finanse edilen bir doktora bursu (PRE2018-083513) ile desteklenmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Akvaryum Küp şekliBlau Akvaryum7782025Kübik Panoramik 10  ( 10 L, 20 cm x 20 cm x 25 cm, 5 mm)
Ethovision yazılımıNoldusEthovision XTSürüm 12.0 veya daha yenisi
GigE kameraGörüntüleme Geliştirme SistemleriUI-5240CP-NIR-GL
GraphPad Prism 9.02GraphPad yazılımı IncGraphPad Prism 9.02  Windows için
: IDS kamera yöneticisiGörüntüleme Geliştirme Sistemleri
LED arka aydınlatmaQuirumed,GP-G2
SPSS YazılımıIBMIBM, SPSS, v26
uEye, Cockpit yazılımı Görüntüleme Geliştirme Sistemlerisürüm 4.90
, , , , , , ,

Kaynaklar

  1. Raldúa, D., Piña, B. In vivo zebrafish assays for analyzing drug toxicity. Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology. 10 (5), 685-697 (2014).
  2. Faria, M., Prats, E., Bellot, M., Gomez-Canela, C., Raldúa, D. Pharmacological modulation of serotonin levels in zebrafish larvae: Lessons for identifying environmental neurotoxicants targeting the serotonergic system. Toxics. 9 (6), 118(2021).
  3. Faria, M., et al. Zebrafish models for human acute organophosphorus poisoning. Scientific Reports. 5, 15591(2015).
  4. Faria, M., et al. Glyphosate targets fish monoaminergic systems leading to oxidative stress and anxiety. Environment International. 146, 106253(2021).
  5. Faria, M., et al. Screening anti-predator behaviour in fish larvae exposed to environmental pollutants. Science of the Total Environment. 714, 136759(2020).
  6. Faria, M., et al. Acrylamide acute neurotoxicity in adult zebrafish. Scientific Reports. 8 (1), 7918(2018).
  7. Kalueff, A. V., Stewart, A. M. Zebrafish Protocols for Neurobehavioral Research. Neuromethods. , Springer Prtocols, Humana Totowa, NJ. (2012).
  8. Kalueff, A. V., et al. Towards a comprehensive catalog of zebrafish behavior 1.0 and beyond. Zebrafish. 10 (1), 70-86 (2013).
  9. Egan, R. J., et al. Understanding behavioral and physiological phenotypes of stress and anxiety in zebrafish. Behavioural Brain Research. 205, 38-44 (2009).
  10. Noldus. Social behavior in Zebrafish. , https://www.noldus.com/applications/social-behavior-zebrafish (2012).
  11. Green, J., et al. Automated high-throughput neurophenotyping of zebrafish social behavior. Journal of Neuroscience Methods. 210 (2), 266-271 (2012).
  12. Miller, N., Gerlai, R. Quantification of shoaling behaviour in zebrafish (Danio rerio). Behavioural Brain Research. 184 (2), 157-166 (2007).
  13. Landin, J., et al. Oxytocin receptors regulate social preference in zebrafish. Scientific Reports. 10 (1), 5435(2020).
  14. Ogi, A., et al. Social preference tests in zebrafish: A systematic review. Frontiers in Veterinary Science. 7, 590057(2021).
  15. Bedrossiantz, J., et al. A zebrafish model of neurotoxicity by binge-like methamphetamine exposure. Frontiers in Pharmacology. 12, 770319(2021).
  16. Hamilton, T. J., Krook, J., Szaszkiewicz, J., Burggren, W. Shoaling, boldness, anxiety-like behavior and locomotion in zebrafish (Danio rerio) are altered by acute benzo[a]pyrene exposure. Science of the Total Environment. 774, 145702(2021).
  17. Kane, A. S., Salierno, J. D., Brewer, S. K. Chapter 32. Fish models in behavioral toxicology: Automated Techniques, Updates, and Perspectives Methods in Aquatic Toxicology. Volume2, Lewis Publishers, Boca Raton, FL. (2005).
  18. Leary, S. L., et al. AVMA guidelines for the euthanasia of animals: 2020 edition. , www.avma.org/sites/default/files/2020-02/Guidelines-on-Euthanasia-2020.pdf (2020).
  19. Grieco, F., Krips, O. Help (PDF version) EthoVision ® XT. , www.noldus.com (2017).
  20. Faria, M., et al. Glyphosate targets fish monoaminergic systems leading to oxidative stress and anxiety. Environment International. 146, 106253(2021).
  21. Maximino, C., Costa, B., Lima, M. A review of monoaminergic neuropsychopharmacology in zebrafish, 6 years later: Towards paradoxes and their solution. Current Psychopharmacology. 5 (2), 96-138 (2016).
  22. Maximino, C., et al. Role of serotonin in zebrafish (Danio rerio) anxiety: Relationship with serotonin levels and effect of buspirone, WAY 100635, SB 224289, fluoxetine and para-chlorophenylalanine (pCPA) in two behavioral models. Neuropharmacology. 71, 83-97 (2013).
  23. Faria, M., et al. Therapeutic potential of N-acetylcysteine in acrylamide acute neurotoxicity in adult zebrafish. Scientific Reports. 9 (1), 16467(2019).
  24. Homer, B. D., Solomon, T. M., Moeller, R. W., Mascia, A., DeRaleau, L., Halkitis, P. N. Methamphetamine abuse and impairment of social functioning: A review of the underlying neurophysiological causes and behavioral implications. Psychological Bulletin. 134 (2), 301-310 (2008).
  25. Linker, A., et al. Assessing the maximum predictive validity for neuropharmacological anxiety screening assays using zebrafish. Neuromethods. 51, 181-190 (2011).
  26. Hartung, T. From alternative methods to a new toxicology. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 77 (3), 338-349 (2011).
  27. Cachat, J. M., et al. Video-Aided Analysis of Zebrafish Locomotion and Anxiety-Related Behavioral Responses. Zebrafish Neurobehavioral Protocols. Neuromethods. Kalueff, A., Cachat, J. 51, Humana Press. (2011).
  28. Rosemberg, D. B., et al. Differences in spatio-temporal behavior of zebrafish in the open tank paradigm after a short-period confinement into dark and bright environments. PLoS ONE. 6 (5), e19397(2011).
  29. Blaser, R., Gerlai, R. Behavioral phenotyping in Zebrafish: Comparison of three behavioral quantification methods. Behavioral Research Methods. 38 (3), 456-469 (2006).
  30. Cachat, J., et al. Three-dimensional neurophenotyping of adult zebrafish behavior. PLoS ONE. 6 (3), e17597(2011).
  31. Cachat, J. M., et al. Deconstructing adult zebrafish behavior with swim trace visualizations. Neuromethods. 51, 191-201 (2011).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Yetişkin Zebra BalığıDavranışsal DeneylerYeni Tank TestiSürü Oluşturma TestiSosyal Tercih TestiMetamfetamin MaruziyetiGlifosat MaruziyetiVideo TakibiKaygı Davranışı
Tek Bir Tankta Davranış Testleri Bataryası Kullanılarak Yetişkin Danio rerio'da Nörotoksisite Değerlendirmesi
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.