Diese Arbeit wurde vom National Institute of Health Grants EY0081 und 5T32UY07145 und von den Tempelrittern Eye Foundation unterstützt. Jason Rihel ist ein Bristol-Squibb Fellow of the Life Sciences Research Foundation.

Dieses Protokoll beschreibt die Schritte, um die Visual-Motor Reaktionszeit von Zebrafisch-Larven auf Licht-und absteigende im eigenen Labor durchführen. Zebrafische sind ein großes Vorbild für Verhaltensstudien. Sie sind leicht zu pflegen, haben sie große Kupplung Größen, und sie entwickeln sich rasch. Zum Beispiel sind die Augen des Zebrafisch-Larven reagieren, die von Tag 3 der Entwicklung und zu welchem ​​Zeitpunkt sie zeigen eine Schreckreaktion Licht. Teil 1: Plating einzelnen Fische in eine 96-Well-Platte <ol><li> Wachsen WT-Larven unter einem Hell / Dunkel-Zyklus bei 28 ° C bis mindestens 4 Tage nach der Befruchtung (DPF). Unsere typischen Licht: Dunkel-Zyklus ist 14 Stunden von Lichtern ON ab 09.00 Uhr, und 10 Stunden Licht aus, ab 23.00 Uhr. Für die besten Ergebnisse Verhaltensstörungen, Überfüllung zu vermeiden, behalten wir gewöhnlich nicht mehr als 50 Larven in einem einzigen Petrischale. </li><li> Nach 4 dpf, sind die Zebrafisch bereit, in einer 96-Well-Platte übertragen werden. Um die Larven mehr schwimmen Zimmer, wir verwenden in der Regel eine 96-Well-Platte mit einem großen, gut Größe von 650 ul, allerdings arbeiten Standard-96-Well-Platten just fine. Mit Hilfe eines Kunststoff-Transfer-Pipette vorsichtig Transfer eine Larve pro Vertiefung. </li><li> Nach dem Übertragen Fisch in den Brunnen, füllen Sie jedes Well mit genügend Fische Wasser, so dass die Wasseroberfläche fast bündig an der Spitze der Brunnen ist. Entweder Überfüllung oder Unterfüllung der gut kann dazu führen, optische Probleme für die Aufnahme-Kamera. Auch darauf achten, dass Blasen in den Vertiefungen einzuführen. </li></ol> Teil 2: Übersicht über die Aufzeichnungsvorrichtung Für diesen Teil des Protokolls, entnehmen Sie bitte der Film-Komponenten zu identifizieren und sich mit unserer Einrichtung von der Aufzeichnungsvorrichtung vertraut zu machen. <ol><li> Im Inneren der Aufnahme Kammer ist eine gut definierte Ort, um die 96-Well-Platte positionieren. </li><li> Die Kamera ist auf der Rückseite positioniert und ist auf der Platte mit Hilfe von Spiegeln aus dem Feld konzentriert. Der Winkel dieser Spiegel kann durch Drehen der Schrauben, die den Spiegel in Position zu halten angepasst werden. </li><li> Die Aufnahme Kammer ist von unten durch Infrarot-LEDs beleuchtet. Dadurch kann die Kamera, um die Fische auch im Dunkeln sehen. Die Larven können nicht erkennen, IR-Licht, so dass dieses ständige IR-Beleuchtung wirkt sich nicht auf das Experiment. Weiße LEDs beleuchten auch die Aufnahme Kammer von unten. Sie sind getrennt von den IR-Beleuchtung gesteuert. Leuchtende die Kammer mit weißem Licht von oben oder von der Seite ist sicherlich möglich, aber in diesen Fällen darauf zu achten, vermeiden Sie starke starrt von der Wasseroberfläche mit der Kamera stören kann. </li><li> Für Experimente, die länger als ein paar Stunden, füllen die Kammer mit schwach fließendem Wasser, um eine konstante Temperatur für die Versuchsdauer. Ein Weg, um einen konstanten Fluss von Wasser zu erreichen ist, um Wasser aus einem Reservoir Pumpe durch ein kleines Aquarium Pumpe, die bis 28 ° mit einer typischen Unterwasser-Aquarium Heizer erwärmt wird. </li><li> Zur Minimierung von streunenden Vibrationen aus dem Raum, sollte die gesamte Aufnahme-Einheit auf einem schweren Balance Tisch sitzen. </li></ol> Teil 3: Alignment der 96-Well-Platte mit dem Computer-Grid des Video-Tracking Software <ol><li> Platzieren Sie den 96-Well-Platte mit dem Fisch in die Messkammer. </li><li> Bei Verwendung eines Wasserbades, langsam wird die Platte in das Wasser, so dass der Wasserstand eine Chance, ohne etwas zu verschütten auf die Platte passen. Alternativ schalten Sie die Wassermenge, fügen Sie die Platte, und dann wieder den Fluss. Auch sicher sein, eine Feder oder ein Gummiband verwenden, um den 96-Well-Platte in Position zu halten. </li><li> In der Sicht VideoTrack Software, überprüfen, ob alle die Larven des Experiments zu sehen auf dem Bildschirm sind. Mit den Steuerelementen der Software richten sich die Gitter der Video-Tracking-Software mit den Vertiefungen der Platte, so dass jeder Fisch in einem Quadrat des Gitters ist. Die Tracking-Computer wird die Berechnung der Bewegung getrennt für jede dieser Boxen, so, wenn Sie die Computer-Grid misalign einige der Fische Bewegungen können verloren gehen. Oder noch schlimmer: zwei benachbarten Fische nehmen den gleichen Raum und wie man Fische gezählt werden. Dieser Schritt ist sehr wichtig für alle Ihre Aufnahmen. </li><li> Nach der Ausrichtung, Programm der Zeitpunkt, wann die Lichter sollten ein-und ausschalten zu gehen. Wir in der Regel erlauben 3 Stunden hell oder dunkel Anpassung in die Box sowohl um eine Grundlinie Aktivität zu erhalten, sondern auch zu geben, die Larven eine Gelegenheit, sich zu beruhigen nach dem Pipettieren und Handhabung. Nach der Grundlinie haben wir dann im Wechsel mit 30 Minuten leuchtet ON von 30 Minuten von Lichtern OFF gefolgt und mehrmals wiederholen. </li><li> Als nächstes schließen Sie die Tür der Aufnahme Kammer und starten Sie die Aufnahme. </li><li> In der Praxis erfassen wir die Aktivität der einzelnen Fische pro Sekunde, aber der Viewpoint-Software in der Tat zeichnet die Frame für Frame-Daten (siehe den Filmfür eine Demonstration der Datenerhebung). Einstellen der Schwellenwert für die minimale Pixel ändern pro Frame hängt etwas von Ihrer Kamera und Licht-Setup. Für unser Setup, wir verwenden in der Regel ein Schwellenwert von 4 Pixeln, das heißt, wenn weniger als 4 Pixel verändert werden, wird davon ausgegangen Hintergrund. Wenn mehr als 4 Pixel bewegen, gibt es die Fische in Bewegung ist. Wir empirisch ermittelt, dass dieser Grenzwert nahezu erkennt alle Larven schwimmen und biegen Bewegungen. </li><li> Auch wenn die Aufnahme-Boxen die Larven isolieren ziemlich gut, schalten Sie das Licht in den Raum und kümmern uns um Unterbrechungen mit mechanischen Geräusche wie das Schließen und Öffnen von Türen in den Raum, mit einer Dance-Party, oder tut Ihr Training zu minimieren. </li></ol> Teil 4: Die Analyse der Daten <ol><li> Nach dem Experiment ist abgeschlossen, übertragen Sie die Daten in eine Excel-Tabelle oder in Ihrem Lieblings-Analyse-Suite gesammelt. </li><li> Die beigefügte Excel-Tabelle ist ein Beispiel, wie die Daten aussehen kann: Sie enthält die Zeit in Sekunden nach dem Start des Experiments und der Aktivität der einzelnen Larve pro Sekunde für den Fisch während des gesamten Experiments (Siehe ergänzende Datei Beispiel Daten in der Files-Sektion auf dieser Seite). </li><li> Abbildung 1 zeigt ein Beispiel für die Aktivität eines einzelnen Larve. Abbildung 2 ist eine repräsentative Spur der Durchschnitt von 40 WT Zebrafisch-Larven. Die gemittelten ON und OFF Reaktionen sind prominente und konsequent. <img src="/files/ftp_upload/old/923_2008_9_26_9/923_Figure-02.png" alt="Abbildung 1" width="569" height="398" /> Abbildung 1: Aktivität eines einzelnen Fisches Die Aktivität eines einzelnen WT Fisch bei 5 dpf in Reaktion auf wechselnde Perioden von 30 Minuten Licht an und aus.. Die ON-Reaktionen werden durch schwarze Pfeile und die OFF Antworten mit roten Pfeilen gekennzeichnet. <img src="/files/ftp_upload/old/923_2008_9_26_11/923_Figure-03.png" alt="Abbildung 2" width="577" height="387" /> Abbildung 2: Durchschnittliche Aktivität von 40 Fischen Die durchschnittliche Aktivität von 40 WT Fisch bei 5 dpf in Reaktion auf wechselnde Perioden von 30 Minuten Licht an und aus.. Die gemittelten ON (schwarze Pfeile) und OFF (rote Pfeile) Reaktionen sind prominente und konsequent. </li></ol> 5. Repräsentative Ergebnisse Abbildung 3 zeigt eine schematische Übersicht über die experimentellen Entwurf in allen unseren Experimenten verwendet. <img src="/files/ftp_upload/old/923_2008_9_26_12/923_Figure-04.png" alt="Abbildung 3" width="530" height="479" /> Abbildung 3. Experimentelle Gestaltung des Visual Motor Response (VMR) zu testen. A) Individuelle Fische sind in einer 96-Well-Platte in einer Aufnahme Kammer platziert. Die Aktivität der einzelnen Fisch pro Sekunde gemessen. B) Die Fische werden über einen Zeitraum von dunklen oder hellen Anpassung an ihnen ansiedeln und zu einer Baseline-Aktivität zu erhalten gegeben. Perioden von 30 Minuten leuchtet ON und OFF Lichter werden nacheinander für insgesamt 3 Stunden eingeführt. Dieses Diagramm wurde von Prober et al angepasst., 2006. Was bedeuten die Visual-Motor Reaktionszeit Graphen aussehen? Wir maßen die ON und OFF Reaktionen der WT Fisch ans Licht vergrößert und verkleinert. Um zu bestätigen, dass diese Antworten abhängig von Augen-Funktion wurden, maßen wir die Aktivität von chk-Mutanten, die nicht entwickeln keine Augen. Abbildung 4 zeigt die durchschnittliche Aktivität von WT Tieren sowie die chk erhaltenen Mutanten. <img src="/files/ftp_upload/old/923_2008_9_26_13/923_Figure-05.png" alt="Abbildung 4" width="489" height="212" /> Abbildung 4: WT Fische ON und OFF Reaktionen, die durch die seitlichen Augen vermittelt werden klar die Fortbewegung des Zebrafisch-Larven bei 5 dpf in Reaktion auf 30 Minuten Licht ON und 30 Minuten Licht AUS pro Sekunde aufgezeichnet wird.. Jede Spur entspricht einem durchschnittlich 480 Antworten aus 120 einzelnen WT (blaue Kurve) oder chk mutierten Larven (orange Kurve) aufgezeichnet über 3 Experimente. Die chk-Mutanten nicht wesentlich erhöhen ihre Aktivität bis leicht erhöht oder verringert und haben einen niedrigen Ausgangswert Umfang der Tätigkeit. Diese Zahl wurde von Emran et al., 2007 angepasst. Visual-Motor Antworten von der NRC mutierten Fische. Das NRC-Mutante wurde angenommen, dass völlig blind auf der Grundlage der OKR testen. In den NRC-Mutante, nicht der Photorezeptor-Terminals nicht richtig bilden und die On Sehbahn ist stark gefährdet ein. Retinalen Ganglienzellen Aufnahmen aus dieser mutierten Fische zeigten, dass sie überwiegend Ausstellung OFF-type Ganglienzelle Antworten, einige anormale ON-OFF, aber keine reine On-Typ Reaktionen 2. Mit dem VMR-Test haben wir gezeigt, dass die NRC-Mutante eine normale OFF-Reaktion und eine verzögerte und träge ON-Antwort hat (see Abbildung 5). So ist die NRC-Mutante nicht völlig blind, als bisher angenommen 2. <img src="/files/ftp_upload/old/923_2008_9_26_14/923_Figure-06.png" alt="Abbildung 5" width="591" height="244" /> Abbildung 5: NEU mutats erhöhen ihre Aktivität in Reaktion auf Veränderungen in Lichtintensitäten Verhaltensreaktionen auf Licht an und aus von WT und NRC mutierten Larven bei 5 dpf.. Jede Spur entspricht einem durchschnittlich 480 Antworten aus 120 einzelnen Fisch aus jedem Genotyp. Die durchschnittliche Fortbewegung des NRC-Mutanten (pink Spuren) ist geringfügig im Vergleich zu WT Fisch (blau Spuren) reduziert, bleibt aber kräftig nach dem Licht AUS Reiz. Beachten Sie die langsame Anstiegszeit in der NRC-Mutante Reaktion auf ON im Vergleich zu ON Reaktion des WT Fisch light light.

<ol>
	<li>Allwardt, A. B., Lall, B. A., Brockerhoff, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synapse+formation+is+arrested+in+retinal+photoreceptors+of+the+zebrafish+nrc+mutant.">Synapse formation is arrested in retinal photoreceptors of the zebrafish nrc mutant.</a> J Neurosci. 21, 2330-2330 (2001).</li><li>Emran, F., Rihel, J., Adolph, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=OFF+ganglion+cells+cannot+drive+the+optokinetic+reflex+in+zebrafish.">OFF ganglion cells cannot drive the optokinetic reflex in zebrafish.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104, 19126-19126 (2007).</li><li>Prober, D. A., Rihel, J., Onah, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypocretin/orexin+overexpression+induces+an+insomnia-like+phenotype+in+zebrafish.">Hypocretin/orexin overexpression induces an insomnia-like phenotype in zebrafish.</a> J Neurosci. 26, 13400-13400 (2006).</li><li>Westerfield, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The zebrafish book: a guide for the laboratory use of zebrafish. , (2000).</li></ol>

Die experimentellen Verfahren zeigen wir im Film sind alle Vertreter der WT Fisch. Allerdings können diese Experimente analog auf mutierte Fisch sowie (siehe repräsentatives Ergebnis Abschnitt) durchgeführt werden. Wir schlagen vor, Platte WT Fisch und mutierte Fische auf der gleichen Platte in ein Schachbrett Entwurf für eine optimale Kontrolle. Bei der Verwendung von mutierten Fische auf der gleichen Platte wie WT Fisch sicher, dass Sie aufschreiben, welche Art von Fisch in jeder Vertiefung wurde vergoldet. Hier ist ein Vorsch...

<table><tbody><tr><td>Microplate devices</td><td>Tool</td><td>Whatman, GE Healthcare</td><td>7701-1651</td><td></td></tr><tr><td>Transfer pipetes</td><td>Tool</td><td>VWR international</td><td>202205</td><td></td></tr><tr><td>Fish water</td><td>Reagent</td><td></td><td></td><td>refer to reference #4</td></tr><tr><td>Recording chambers (Zebrabox)</td><td>Tool</td><td>Viewpoint Lifesciences</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Videotrack Software</td><td>Tool</td><td>Viewpoint Lifesciences</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

a behavioral assay to measure responsiveness of zebrafish to changes in light intensities 

Die optokinetische Reflex (OKR) ist eine grundlegende visuelle Reflex ausgestellt von den meisten Wirbeltieren und spielt eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung des Auges relativ zum visuellen Szene. Allerdings erfordert die OKR, dass ein Tier bewegte Streifen zu erkennen und es ist möglich, dass Fische, die zu einer OKR weisen scheitern möglicherweise nicht vollständig blind. Ein Zebrafisch-Mutante, die keine optokinetischen Antwort c (NRC) hat keine OKR unter allen Lichtverhältnissen getestet und wurde berichtet, dass völlig blind. Bisher haben wir gezeigt, dass OFF-Ganglienzellen Aktivität in diesen Mutanten können aufgezeichnet werden. Um festzustellen, ob mutierte Fisch ohne OKR wie das NRC-Mutante kann einfach Licht-und absteigende entwickelten wir die visuelle Motor Verhaltens-Assay (VMR) zu erkennen. In diesem Test werden einzelne Zebrafischlarven in jede Vertiefung einer 96-Well-Platte ermöglicht die gleichzeitige Überwachung von Larven mit einem automatischen Video-Tracking-System gelegt. Der Bewegungsapparat Reaktionen der einzelnen Larve bis 30 Minuten Licht ON und 30 Minuten Licht OFF wurden aufgezeichnet und quantifiziert. WT Fische haben einen kurzen Spike der motorischen Aktivität auf Licht an, wie die Schreckreaktion bekannt, durch die Rückkehr zu niedrigeren als Baseline-Aktivität gefolgt, eine so genannte einfrieren. WT Fische drastisch steigen ihre Bewegungsaktivität unmittelbar nach Lichter ausgeschaltet und erst allmählich (über mehrere Minuten) wieder auf den Ausgangswert Bewegungsaktivität. Das NRC-Mutanten ähnlich reagieren auf Licht OFF als WT Fisch, sondern zeigen einen leichten Rückgang in ihre durchschnittliche Aktivität zu WT Fische verglichen. Motor Aktivität in Reaktion auf Licht ON in nrc Mutanten verzögert und träge. Es ist eine langsame Anstiegszeit des NRC-Mutante Reaktion auf ON zu WT Licht ON Reaktion gegenüber Licht. Die Ergebnisse zeigen, dass nrc Fisch nicht vollständig blind. Da Knochenfischen kann Licht durch nicht-retinalen Gewebe zu erkennen, bestätigt uns, dass die unmittelbare Verhaltensreaktionen auf Lichtintensität Veränderungen intakt Augen benötigen, indem Sie die chokh (chk)-Mutanten, die völlig fehlende Augen von den frühesten Stadien der Entwicklung. In unserem VMR-Assay zeigen die chk-Mutanten keine Schreckreaktion entweder Licht ON oder OFF, die zeigen, dass die seitlichen Augen dieses Verhalten zu vermitteln. Die VMR-Assay hier beschriebenen ergänzt die etablierten OKR-Assay, die nicht getestet ist die Fähigkeit des Zebrafisch-Larven auf Veränderungen in Lichtintensitäten reagieren. Darüber hinaus verleiht die Automatisierung der VMR-Test selbst zu High-Throughput-Screening für Mängel in der Lichtstärke gefahren visuelle Antworten.

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A Behavioral Assay to Measure Responsiveness of Zebrafish to Changes in Light Intensities

Wir entwickelten die Visual-Motor Reaktion auf die Motorleistung von Larven Zebrafisch als Reaktion auf Licht-und absteigende quantifizieren. Wir untersuchten auch Zebrafisch-Mutanten Vision, einschließlich der nicht optokinetischen Reaktion (NRC) Mutanten, die vermutlich völlig blind waren, als von einer anderen Vision-Assay, der optokinetischen Reflex getestet.

A Behavioral Assay, um die Reaktionsfähigkeit der Zebrafisch zu Änderungen in Lichtintensitäten messen

The optokinetic reflex (OKR) is a basic visual reflex exhibited by most vertebrates and plays an important role in stabilizing the eye relative to the ...

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Biology

A Behavioral Assay to Measure Responsiveness of Zebrafish to Changes in Light Intensities 

16.3K Aufrufe.  Harvard. Wir entwickelten die Visual-Motor Reaktion auf die Motorleistung von Larven Zebrafisch als Reaktion auf Licht-und absteigende quantifizieren. Wir untersuchten auch Zebrafisch-Mutanten Vision, einschließlich der nicht optokinetischen Reaktion (NRC) Mutanten, die vermutlich völlig blind waren, als von einer anderen Vision-Assay, der optokinetischen Reflex getestet.

Serie: A Behavioral Assay to Measure Responsiveness of Zebrafish to Changes in Light Intensities

Experimental Protocol for Examining Behavioral Response Profiles in Larval Fish: Application to the Neuro-stimulant Caffeine

Fish models and behaviors are increasingly used in the biomedical sciences; however, fish have long been the subject of ecological, physiological and toxicological studies. Using automated digital tracking platforms, recent efforts in neuropharmacology are leveraging larval fish locomotor behaviors to identify potential therapeutic targets for novel small molecules. Similar to these efforts, research in the environmental sciences and comparative pharmacology and toxicology is examining various behaviors of fish models as diagnostic tools in tiered evaluation of contaminants and real-time monitoring of surface waters for contaminant threats. Whereas the zebrafish is a popular larval fish model in the biomedical sciences, the fathead minnow is a common larval fish model in ecotoxicology. Unfortunately, fathead minnow larvae have received considerably less attention in behavioral studies. Here, we develop and demonstrate a behavioral profile protocol using caffeine as a model neurostimulant. Though photomotor responses of fathead minnows were occasionally affected by caffeine, zebrafish&#160;were markedly more sensitive for photomotor and locomotor endpoints, which responded at environmentally relevant levels. Future studies are needed to understand comparative behavioral sensitivity differences among fish with age and time of day, and to determine whether similar behavioral effects would occur in nature and be indicative of adverse outcomes at the individual or population levels of biological organization.

Here, we present a protocol to examine larval zebrafish and fathead minnow locomotor activities and photomotor responses (PMR) using an automated tracking software. When incorporated in common toxicology bioassays, analyses of these behaviors provide a diagnostic tool to examine chemical bioactivity. This protocol is described using caffeine, a model neurostimulant.

Experimentelles Protokoll für die Prüfung Verhaltensreaktion Profile in Larval Fish: Anwendung auf die Neuro-Stimulans Koffein

Fish models and behaviors are increasingly used in the biomedical sciences; however, fish have long been the subject of ecological, physiological and ...

Forschung

Umwelt

Behavioral Approaches to Studying Innate Stress in Zebrafish

Responding appropriately to stressful stimuli is essential for survival of an organism. Extensive research has been done on a wide spectrum of stress-related diseases and psychiatric disorders, yet further studies into the genetic and neuronal regulation of stress are still required to develop better therapeutics. The zebrafish provides a powerful genetic model to investigate the neural underpinnings of stress, as there exists a large collection of mutant and transgenic lines. Moreover, pharmacology can easily be applied to zebrafish, as most drugs can be added directly to water. We describe here the use of the 'novel tank test' as a method to study innate stress responses in zebrafish, and demonstrate how potential anxiolytic drugs can be validated using the assay. The method can easily be coupled with zebrafish lines harboring genetic mutations, or those in which transgenic approaches for manipulating precise neural circuits are used. The assay can also be used in other fish models. Together, the described protocol should facilitate the adoption of this simple assay to other laboratories.

This manuscript describes a simple method to measure stress behaviorally in adult zebrafish. The approach takes advantage of the innate tendency that zebrafish prefer the bottom half of a tank when in a stressful state. We also describe methods for coupling the assay with pharmacology.

Verhaltensweisen für den Studierenz-Stress in Zebrafischen

Responding appropriately to stressful stimuli is essential for survival of an organism. Extensive research has been done on a wide spectrum of ...

Verhalten

The Optokinetic Response as a Quantitative Measure of Visual Acuity in Zebrafish

Zebrafish are a proven model for vision research, however many of the earlier methods generally focused on larval fish or demonstrated a simple response. More recently adult visual behavior in zebrafish has become of interest, but methods to measure specific responses are new coming. To address this gap, we set out to develop a methodology to repeatedly and accurately utilize the optokinetic response (OKR) to measure visual acuity in adult zebrafish. Here we show that the adult zebrafish's visual acuity can be measured, including both binocular and monocular acuities. Because the fish is not harmed during the procedure, the visual acuity can be measured and compared over short or long periods of time. The visual acuity measurements described here can also be done quickly allowing for high throughput and for additional visual procedures if desired. This type of analysis is conducive to drug intervention studies or investigations of disease progression.

Zebrafish have been a valuable tool for many research areas. Here we demonstrate a method to elicit a visual response and calculate a functional visual acuity in the adult zebrafish.

Die optokinetischen Antwort als quantitatives Maß der Sehschärfe im Zebrafisch

Zebrafish are a proven model for vision research, however many of the  earlier methods generally focused on larval fish or demonstrated a simple  ...

Neurowissenschaften

Modeling Fetal Alcohol Spectrum Disorders in Zebrafish to Characterize the Impact of an Adverse Embryonic Environment on Adult Social Behavior

Fetal alcohol spectrum disorders (FASD) describe all alcohol-induced birth defects. Birth defects such as growth deficiencies, craniofacial, behavioral, and cognitive abnormalities are associated with FASD. Social difficulties are common behavioral abnormalities associated with FASD and often result in serious health issues. Animal models are critical to understanding the mechanisms responsible for ethanol-induced social defects. Zebrafish are social vertebrates that produce externally fertilized transparent eggs; these characteristics provide researchers with a precise yet simple procedure for creating the FASD phenotype and an innate behavior that can be leveraged to model the social deficits associated with FASD. Thus, zebrafish are ideal for characterizing the social deficits of FASD. The goal of the current protocol is to provide the user with a simple behavioral assay that can be used to characterize the consequences of a negative environment early during development and the effects it can have on social behavior in adulthood. The protocol can be used to characterize the effect mutations or teratogens have on adult social behavior. The protocol outlined here demonstrates how to characterize the social behavior of individual fish during a 20-min social assay. Furthermore, the data obtained using the current protocol provides evidence that the protocol can be used to characterize the effects of embryonic ethanol-induced social defects in adult zebrafish.

The goal of the current protocol is to outline the steps necessary to establish and use a social preference assay for adult zebrafish and demonstrate that it can be used to characterize ethanol-induced social defects.

Fetal alcohol spectrum disorders (FASD) describe all alcohol-induced birth defects. Birth defects such as growth deficiencies, craniofacial, behavioral, ...

Electroretinogram Analysis of the Visual Response in Zebrafish Larvae

The electroretinogram (ERG) is a noninvasive electrophysiological method for determining retinal function. Through the placement of an electrode on the surface of the cornea, electrical activity generated in response to light can be measured and used to assess the activity of retinal cells in vivo. This manuscript describes the use of the ERG to measure visual function in zebrafish. Zebrafish have long been utilized as a model for vertebrate development due to the ease of gene suppression by morpholino oligonucleotides and pharmacological manipulation. At 5-10 dpf, only cones are functional in the larval retina. Therefore, the zebrafish, unlike other animals, is a powerful model system for the study of cone visual function in vivo. This protocol uses standard anesthesia, micromanipulation and stereomicroscopy protocols that are common in laboratories that perform zebrafish research. The outlined methods make use of standard electrophysiology equipment and a low light camera to guide the placement of the recording microelectrode onto the larval cornea. Finally, we demonstrate how a commercially available ERG stimulator/recorder originally designed for use with mice can easily be adapted for use with zebrafish. ERG of larval zebrafish provides an excellent method of assaying cone visual function in animals that have been modified by morpholino oligonucleotide injection as well as newer genome engineering techniques such as Zinc Finger Nucleases (ZFNs), Transcription Activator-Like Effector Nucleases (TALENs), and Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)/Cas9, all of which have greatly increased the efficiency and efficacy of gene targeting in zebrafish. In addition, we take advantage of the ability of pharmacological agents to penetrate zebrafish larvae to evaluate the molecular components that contribute to the photoresponse. This protocol outlines a setup that can be modified and used by researchers with various experimental goals.

We present a method for the electroretinographic (ERG) analysis of zebrafish larvae utilizing micromanipulation and electroretinography techniques. This is a simple and straightforward method for assaying visual function of zebrafish larvae in vivo.

Elektroretinogramm Analyse der Sicht Antwort in Zebrafisch-Larven

The electroretinogram (ERG) is a noninvasive electrophysiological method for determining retinal function. Through the placement of an electrode on the ...

Boldness, Aggression, and Shoaling Assays for Zebrafish Behavioral Syndromes

A behavioral syndrome exists when specific behaviors interact under different contexts. Zebrafish have been test subjects in recent studies and it is important to standardize protocols to ensure proper analyses and interpretations. In our previous studies, we have measured boldness by monitoring a series of behaviors (time near surface, latency in transitions, number of transitions, and darts) in a 1.5 L trapezoidal tank. Likewise, we quantified aggression by observing bites, lateral displays, darts, and time near an inclined mirror in a rectangular 19 L tank. By dividing a 76 L tank into thirds, we also examined shoaling preferences. The shoaling assay is a highly customizable assay and can be tailored for specific hypotheses. However, protocols for this assay also must be standardized, yet flexible enough for customization. In previous studies, end chambers were either empty, contained 5 or 10 zebrafish, or 5 pearl danios (D. albolineatus). In the following manuscript, we present a detailed protocol and representative data that accompany successful applications of the protocol, which will allow for replication of behavioral syndrome experiments.

This manuscript describes the setup, implementation, and analysis of boldness, aggression, and shoaling in zebrafish and testing for the presence of a behavioral syndrome. A standardized approach for behavioral quantification will allow for easier comparison across studies. Modifications to this protocol are possible as each assay can be run individually.

Mut, Aggression, und Shoaling Assays für Zebrabärblinge Behavioral Syndromes

A behavioral syndrome exists when specific behaviors interact under different contexts. Zebrafish have been test subjects in recent studies and it is ...

Medizin

Photomotor Response Assay: A Method to Measure the Behavioral Response of Larval Zebrafish to a Sudden Change in Lighting Condition

Source: Steele, W. B., et al. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/v/57938/" target="_blank">Experimental Protocol for Examining Behavioral Response Profiles in Larval Fish: Application to the Neuro-stimulant Caffeine</a>.&#160;J. Vis. Exp.&#160;(2018).
This video describes the photomotor response assay of zebrafish and fathead minnow larvae using an automated tracking software. The protocol measures the behavioral response of the larval fish following a sudden change in lighting condition.

Photomotor Response Assay: Eine Methode zur Messung der Verhaltensreaktion von Zebrafischlarven auf eine plötzliche Änderung der Lichtverhältnisse

Source: Steele, W. B., et al. Experimental Protocol for Examining Behavioral Response Profiles in Larval Fish: Application to the Neuro-stimulant ...

JoVE Encyclopedia of Experiments

Biologie

Danio rerio (Zebrafisch)

Larva

Light-Dark Preference Test: A Method to Study Anxiety-Related Behavior in Zebrafish

Source: Holcombe, A., et al. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/v/51851/" target="_blank">A Novel Method of Drug Administration to Multiple Zebrafish (Danio rerio) and the Quantification of Withdrawal</a>. &#160;J. Vis. Exp.&#160;(2014)
The video describes the light-dark preference assay to study the anxiety-related behavior in zebrafish following the exposure to ethanol.

Hell-Dunkel-Präferenztest: Eine Methode zur Untersuchung von Angstverhalten bei Zebrafischen

Source: Holcombe, A., et al. A Novel Method of Drug Administration to Multiple Zebrafish (Danio rerio) and the Quantification of Withdrawal. &#160;J. Vis. ...

Adult

Escape Response Assay: A Method to Study the Response of Zebrafish Larva to Touch Stimuli

Source: Sztal, T. E., et al. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/v/54431/" target="_blank">Using Touch-evoked Response and Locomotion Assays to Assess Muscle Performance and Function in Zebrafish</a>.&#160;J. Vis. Exp.&#160;(2016)
This video describes the touch-evoke response assay, which measures the response of the zebrafish larva to touch stimuli.

Escape Response Assay: Eine Methode zur Untersuchung der Reaktion von Zebrafischlarven auf Berührungsreize

Source: Sztal, T. E., et al. Using Touch-evoked Response and Locomotion Assays to Assess Muscle Performance and Function in Zebrafish.&#160;J. Vis. ...

Optokinetic Response Assay: A Method to Measure Visual Acuity in Zebrafish

Source: Cameron, D. J., et al. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/v/50832/" target="_blank">The Optokinetic Response as a Quantitative Measure of Visual Acuity in Zebrafish</a>.&#160;J. Vis. Exp.&#160;(2013)
This video describes the optokinetic response assay in zebrafish. The video measures the reflexive eye movements based on the visual moving stimulus and determines the visual acuity in zebrafish.

Optokinetic Response Assay: Eine Methode zur Messung der Sehschärfe bei Zebrafischen

Source: Cameron, D. J., et al. The Optokinetic Response as a Quantitative Measure of Visual Acuity in Zebrafish.&#160;J. Vis. Exp.&#160;(2013)
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