斑马鱼行为实验手册丨条件性位置偏好（CPP）实验

CPP 是一种巴甫洛夫条件反射形式，用于研究与滥用药物相关的奖励效应。

成年斑马鱼习惯于将药物暴露与特定（中性）环境刺激联系起来。该实验的目的是测量在特定环境中花费的时间，该环境以前与某种物质（药物）相关，表明该化合物具有积极的增强特性。

实验装置

CPP 实验装置。A) 显示了用于创建 4 个独立隔间的分隔插入。B) 在实验运行期间从 分析软件界面捕获的静止图像。如白色十字所示，在单独的竞技场中追踪了四条鱼。由于红外跟踪，实时跟踪图像上看不到刺激，因此在图像上用彩色框表示刺激。

FishTrack软件用于分析斑马鱼的 CPP实验。分隔插件用于创建四个独立的测试隔间，用于在一个单元中跟踪四条鱼（见上图 A）。刺激从测试箱下方的集成屏幕呈现。刺激可以由颜色、形状或条纹组成，并且在呈现时可以选择是否有偏见（见图 B）。

实验程序

CPP 范式在连续几天发生的三个测试阶段中进行。

重要的单一饲养：为了减少任何压力影响，待测试的鱼应在习惯化阶段之前单独饲养一周。

习惯化/自动塑造：在记录 CPP 前两天，还应将个别鱼轻轻网住并放入 水箱中，让其自由游泳 10-20 分钟。这一步可以让鱼适应新的测试环境。

基线：在第一个测试阶段，记录两个不同环境的基线偏好。将鱼放入单独的测试缸中 20 分钟，在此期间，允许每条鱼探索其完整的测试场地，同时显示两种刺激。FishTrack系统可以自动跟踪和测量在两种刺激环境中花费的时间和行驶距离，以计算基线偏好。

计算百分比和基线刺激偏好。在基线的每个刺激附近花费的时间比例计算为：刺激 A 中的时间/（刺激 A 中的时间 + 刺激 B 中的时间）。

调节：在建立基线偏好后，连续三天，在存在最不喜欢的刺激（鱼在基线期间花费最少时间的刺激）的情况下，将鱼暴露于测试化合物或对照处理。鱼被单独放入水缸，首选刺激（鱼在基线期间花费最多时间的刺激）预计 20 分钟。然后将刺激改为最不喜欢的刺激，持续 20 分钟，然后将测试化合物或盐水注入罐中。

鱼被放回原缸，测试缸被冲洗干净。

探测：在 3 天的调节后，使用探测试验确定偏好的任何变化。此步骤与基线记录相同。将鱼放入测试罐中 20 分钟。两种刺激同时呈现，鱼在竞技场中自由活动。测量在任一刺激环境中行进的时间和距离。

计算百分比和探测刺激偏好。位置偏好变化（CPP 变化评分）的计算方法是，从调节后药物配对环境中的时间百分比中减去调节前药物配对环境中花费的时间百分比，并以百分比表示。

数据处理

在此任务中通常测量的行为端点是在每个刺激附近花费的时间和行进的距离。FishTrack系统可以自动测量和处理这些行为端点。

处理后的数据文件以 .csv 文件的形式编写，例如 Excel进行访问。CPP 协议中使用的典型变量包括行驶距离、每个变量花费的时间、计数器和总行驶距离。

相对于对照，在药物配对环境中花费的时间增加被视为测试化合物有回报的证据（计算为 CPP 变化分数）。环境刺激和测试化合物之间的学习关联导致鱼在该环境刺激中花费更多时间。

CPP 变化评分经常通过比较治疗条件剂量的单向 ANOVA 进行分析（参见图像 D 和 E）。

文献参考

Mathur, P., Lau, B., Guo, S. (2011). Conditioned place preference behavior in zebrafish. Nature Protocols, 6(3), 338-345.

Ninkovic, J., Bally-Cuif, L. (2006). The zebrafish as a model system for assessing the reinforcing properties of drugs of abuse. Methods, 39(3), 262-274.

Tzschentke, T. M.(2007). Measuring reward with the conditioned place preference (CPP) paradigm: update of the last decade. Addict Biol, 12(3-4), 227-462. Doi: 10.1111/j.1369-1600.2007.00070.x

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