如何测量斑马鱼幼虫复杂的探索行为

斑马鱼多室探索性试验(ZEMCET)

今天我们有另一位嘉宾为我们写文章，实际上是两位。我在去年芝加哥神经科学学会的年会上遇到了Frank Scalzo(巴德学院，纽约)，我非常好奇地想了解更多关于他们使用多室装置对斑马鱼幼体进行的研究。Frank M. Scalzo和他的同事Brandon Chen在这篇博文中分享了他们的见解。享受吧!

“简单”测试的局限性

行为测试，如开放场地测试(或成年斑马鱼的新型水箱测试)、迷宫等，已被用作在一系列动物模型中描述各种行为的标准。然而，这些方法在可以测量的行为的数量和特异性方面存在固有的局限性。

例如，开放场测试通常被用于确定焦虑样行为的度量，如趋向性。虽然这种测试在识别不同的行为表现型方面有很大的优点，而且其简单性也有很大的用处，但其设计缺乏复杂性也可能导致忽略更复杂的行为模式。

测量复杂行为

这样的行为模式可以让我们深入了解行为调节的基本原理，以及环境(例如，光与暗)、基因或药物操纵如何影响行为。例如,使用EthoVision XT测量了斑马鱼幼体的探索行为通过在标准多井板中跟踪单个圆井或方井的运动。

为了测量斑马鱼幼体更复杂的探索行为模式，我们开发了斑马鱼多室探索试验(ZEMCET)，以表征斑马鱼幼体跨多井的复杂探索行为。

的ZEMCET

ZEMCET使用了一个6个室的测试场地，在这个场地中，斑马鱼幼虫可以在多个室之间自由移动(图1)。室之间的通道是通过仔细融化相邻室的分隔物而形成的。使用Ethovision-XT和ZEMCET的视频跟踪，我们观察和测量了斑马鱼幼虫的行为，这是用传统测试方法(即单井)无法获得的。

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图1。ZEMCET由两个六口井的测试场地组成。每个区域的一些井由通道连接，允许斑马鱼幼体在单口井之间移动，从而有可能勘探所有6口井。星号表示启动室。

EthoVision XT使我们能够在单井中进行常规的运动测量，更重要的是，允许测量幼虫在腔间的运动，从而对游泳行为和探索行为进行更全面的分析。

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图2。在ZEMCET中单个斑马鱼幼体的追踪。面板右侧的zemcet显示了幼虫在腔室之间移动的路径。左边的zemcet没有幼虫。

ZEMCET和视频跟踪:一个强大的组合

虽然传统的行为方法仍然可以提供有价值的行为信息，但ZEMCET可以用于更深入地研究斑马鱼幼虫的复杂行为。在最近的一项研究中，我们使用ZEMCET测量5天大的幼虫的探索行为，发现幼虫能够主动进入所有6个腔室(图3)。

当与ethvision XT相结合时，ZEMCET成为一个强大的工具，具有测量各种行为的无数可能性。例如，ZEMCET还允许通过详细分析幼虫从一个卵房过渡到另一个卵房时所走的路径，来更详细地测量幼虫的幼虫定向行为。

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图3。左边的面板描述了ZEMCET在15分钟的观测周期内移动的总距离。右边的面板显示了ZEMCET中不同腔室之间的过渡模式。

有了ZEMCET，我们可以对斑马鱼幼虫的行为图谱有更深入的了解，在确定环境、药理学、遗传和其他操作对行为的影响方面也可以取得很大进展，直到目前为止，传统的测试方法还无法测量这些影响。

作者:Brandon Chen和Frank M. Scalzo博士
巴德学院心理学课程，50 Sands Road, annanddale -on hudson，纽约州12504;Scalzo@bard.edu

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