脑声常谈︱斑马鱼行为篇：斑马鱼T迷宫行为学检测

近年来，斑马鱼作为一种新型模式动物被广泛应用于发育生物学、遗传学、行为学等领域，它更是在体研究神经系统功能和形态发育的良好模型。斑马鱼经常用于神经退行性疾病的研究，因为斑马鱼基因与人类基因同源性较高，并且其神经系统虽然简单但是却能够支配复杂的活动，可进行运动、学习、记忆等相关行为学的评价。有实验研究发现，斑马鱼成鱼有天然的颜色偏好，并能形成与视觉感知有关的联想记忆。相比绿色或黄色的颜色，斑马鱼成鱼更偏向于红色的一边。本实验利用VisuTrack AI视频跟踪分析系统（上海欣软）与T迷宫装置,建立了斑马鱼学习记忆模型。在绿色的一端设置营养富集区（EC），红色的一端没有放置食物，利用颜色和食物的双重刺激，分析斑马鱼成鱼第一次找到食物的潜伏期和在营养富集区待的累计持续时间，判断斑马鱼学习记忆的变化情况。

图一 斑马鱼T迷宫行为轨迹，型号：XR-Fish-C，上海欣软

T迷宫行为范式程序

斑马鱼T迷宫由两块透明的丙烯酸玻璃板拼接而成，由长臂和断臂两个部分组成。其中长臂长、宽和高分别是40 cm、10 cm和10 cm，短臂长、宽和高分别是20cm、10 cm 和10 cm。在长臂的最前端设置一个边长为10cm正方形起点，由一个活动的挡板隔开。在短臂的两端分别设有红色和绿色的套筒。选择红色和绿色的套筒，是因为已有研究表明，斑马鱼成鱼有天然的颜色偏好，相比于绿色和橙色，其更偏向于红色，并且通过颜色形成与视觉感知有关的联想记忆。观察斑马鱼成鱼保证T迷宫处于灯光照射的中心区域，周围用高于T迷宫的纸挡板围起来，以避免光照和周围的环境对斑马鱼行为的影响。在绿色的短臂端设置营养富集（EC）区，通过记录比较斑马鱼进入EC 区的第一次潜伏期以及在 EC 区停留的总时间来评价斑马鱼的学习记忆能力。整个斑马鱼T 迷宫实验为期 4 天，实验期间水温恒定在28℃。

于建立模型后的 30、45、60 d 进行学习记忆能力检测。

适应性训练:将整组斑马鱼放入T迷宫中自由活动，不设置EC区，每组适应1 h。

实验前期准备:实验前向迷宫中注入斑马鱼养殖水直到短臂相比于其他位置水位高6 cm，短臂的两端分别用红色、绿色卡纸包住，左臂用绿色卡纸包住后设置为目标臂并在底部铺满白色砂石，臂中加入人工绿植。

训练及测试期:每天早上8：00在相同时间点进行实验，将1条斑马鱼放到通道起点处，观察并记录鱼在6 min内从起点到第1次进入EC区的潜伏期。当鱼找到并停留30 s后才算进入了 EC区) ，并在EC区内给予食物奖赏。未找到EC区的鱼，6 min后引导其进入EC区并停留30s，同样给予食物奖励。每天鱼都有一个对应编号的独立小鱼缸，测试完后放回原组中。每天1次，每天训练6 min，连续训练4次，第5次为测试期。实验期间在夏天进行，并保证 T 迷宫未受室内光源光照的影响，周围外部环境安静。

参数统计

统计斑马鱼在T迷宫潜伏期和累计停留时间。

参考文献

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