脑声常谈:介绍几种斑马鱼听觉行为学实验的测试方法(3)

相对哺乳类动物而言,斑马鱼虽然也是用毛细 胞探测外界的声音振动,但是斑马鱼没有外耳与中 耳相关结构。其毛细胞暴露在外,内耳与鱼鳔之间有一个Weberian听骨链,在5dpf后,斑马鱼的鱼鳔开始充气,声音可以在空气中产生共振,然后通过Weberian 听骨链传到内毛细胞产生听觉。5dpf之后,幼鱼与成鱼听觉的频率范围、听觉敏感性和反应潜伏期基本都相同。Higgs等的研究表明, 5dpf之后的幼鱼与成年的斑马鱼听觉范围都在100~4000 Hz,而10~25mm大小的幼鱼随着Weberian听骨链的增长,其最佳频率与身体的长 度呈线性相关。缩小成年斑马鱼的鱼鳔体积能够降低斑马鱼的最佳听觉频率,这显示成年斑马鱼的听力在很大程度上受鱼鳔中空气共振的影响。

简单行为学

在斑马鱼的内耳结构中,当前庭受损时,严重损伤的是其平衡感觉.对平衡感觉的检测,有一种 简单的方法是观察其游泳的姿势来判断其前庭功能的正常与否.正常的斑马鱼应该是背部朝上,俯视情况下看不到其两侧的条纹,而 sputnik 基因型斑马鱼却是以头尾拍的方式侧向运动,cosmonaut 基 因型表现的是以头部为轴的风车式运动。

前庭眼动反射 (vestibulo-oculomotor reflex,VOR)

将斑马鱼的鱼卵在滚筒中孵化,调节滚筒的速 度可以使得鱼卵以正圆形的轨迹运动,而不至于碰壁影响其发育.在经过这样处理的鱼卵孵化出来后,其眼睛发育并没受到影响,但是前庭感觉功能受到严重影响。轻触斑马鱼的身体,它会有一个迅 速的逃避反应出现。当在斑马鱼的背部照射光时,实验组与对照组的表现都很正常,但是当光源从斑 马鱼的腹部照射时,实验组斑马鱼的逃脱轨迹偶尔 会出现螺旋形状,甚至上下颠倒。

惊恐反射(startle response)

听觉的惊恐反射是指在突然地呈现比较强烈的声音刺激时,斑马鱼表现出一种逃避的反应。如图所示的装置常用来筛选在听觉方面存在缺陷的斑马鱼个体。在多孔板中每个小孔内放置一条斑马鱼, 将板固定在一个可上下自由移动的半透明板上,半透明板与下方的振荡器相连。在振荡器与半透明板之间有一个不透明的板,通过光线斜照在不透明板上反射出弥散光照射在多孔板上。在多孔板的正上方有一个CCD数码相机进行实时拍摄,通过电脑 控制振荡与拍摄的时间,可以连续观测到斑马鱼对振荡刺激的反应。振荡器模仿声音刺激对多孔板底 座的挤压作用,通过相关的压力转换,可以将震荡的加速度等参数转化为声压级强度,从而达到研究声学功能的目的。

此外还有一种直接使用声音刺激的实验模式,Bang等直接使用扬声器代替了前面使用的震荡器,多孔板的数目可以适当地增减。其原理基本一致,声音刺激会使鱼有一个逃避反应。如果通过分析发现,在有声音刺激条件下斑马鱼并不表现出相应的惊恐反应,那么就可以判断其有听觉功能上的缺陷。

生物化学与生物物理进展,《斑马鱼行为学实验在神经科学中的应用》,邹苏琪,殷梧 ,杨昱鹏, 陈林,胡兵,DOI: 10.3724/SP.J.1206.2008.00403

关于

上海欣软

上海欣软是一家集研发、生产、销售于一体的的高新技术企业,是专业的动物行为视频分析方案解决商。我司专注于动物神经科学与行为学产品的研究且致力于向高校、科研机构等领域提供实验室一体化方案,业务范围遍布全国上百家实验室。公司主营产品均为自主开发, 拥有100%核心技术,同时公司拥有数位动物行为学仪器行业从事10年以上的资深服务工程师,可为我们的产品提供全方案的售前及售后服务。我司开发的仪器设备都是科学研究所必备且不可替代的。

动物行为分析软件:

1、VisuTrack软件

2、SuperMaze软件

3、FishTrack斑马鱼分析软件

动物行为仪器:

1、自身给药、条件恐惧、斯金纳、震惊反射(PPI)、跑步机、各类经典迷宫等

2、动物抓挠分析仪、动物震颤行为分析仪、动物捕食行为分析仪

3、动物主动步态分析、动物被动步态分析、动物自由步态分析(内测中)

4、睡眠剥夺仪、体温维持仪、智能热板仪、转棒疲劳仪、鼠尾光照测痛仪等

神经电生理:

1、光遗传、无线光遗传

2、光纤记录系统(单通道、多通道)

3、电生理信 采集系统(脑电、肌电等)

往期推荐

脑声常谈:介绍几种斑马鱼视觉行为学实验的测试方法(1)

脑声常谈:介绍几种斑马鱼视觉行为学实验的测试方法(2)

FishTrack软件斑马鱼实时速度监测与尾巴摇摆频率测试

VisuTrack软件AIH算法斑马鱼视频跟踪

斑马鱼行为学实验之旷场实验和新型水槽测试

声明:本站部分文章及图片源自用户投稿,如本站任何资料有侵权请您尽早请联系jinwei@zod.com.cn进行处理,非常感谢!

上一篇 2022年3月18日
下一篇 2022年3月18日

相关推荐