脑声常谈丨斑马鱼行为篇：斑马鱼空间交替范式总结

研究中使用的所有动物都是幼动物或成年动物，分别使用了雄性鱼和雌性鱼。测试容器包含一个中央的白色分隔器和一个红色的卡片，用来区分两部分。在分隔板的底部有足够的空间，让鱼从鱼缸的一边游到另一边。之所以使用彩色卡片，是因为斑马鱼能够看到并对红色等颜色做出反应。在行为研究开始时，动物的饮食限制至少24小时，基于大鼠和小鼠常用的交替任务（T迷宫），为斑马鱼设计了一个简单的空间交替范例。该范例来评估斑马鱼的空间学习和记忆功能。斑马鱼可以在短时间内学习简单的空间交替范式，该任务可能有助于表征斑马鱼学习和记忆功能。

实验测试程序

试验开始于在中央分隔器区域的水箱玻璃，然后在5秒内展示食物。食物最初是在有红色提示的水箱一侧，然后在卡片对面的一侧。在28次试验中，继续交替呈现食物。每次只提供少量的食物，以避免动物的饱足。一个正确的反应被认为是在试验期间，用来展示食物的水箱一侧的动物的身体存在。记录所有三个时间点的观察结果，对任务的学习有两种决定方式。在这两种情况下，动物都是以随机或接近随机的机会或50%的正确选择开始的。动物在空间交替任务和随机食物展示中进行测试。随机进行食物展示的动物被给予相同的测试箱和提示，但动物被给予预先设定的、计算机生成的和随机顺序的食物，而不是真正的交替方式。以这种方式记录和分析所有时间点的反应。如果正确的选择百分比为75%，则判定斑马鱼为学习任务。训练动物在食物展示时100%正确反应，开始斑马鱼的空间交替记忆测试。将斑马鱼从测试池中取出10天，然后随意喂食。10天后，经过训练的动物被重新放入测试池，限制饮食24小时，并再次进行交替执行任务测试。记录并分析了被实验动物在所有时间点的反应。为了消除习得的行为，动物被训练在展示食物展示时100%正确的选择，然后在没有食物奖励的情况下测试任何正确的反应，记录并分析所有的反应。

图一 标准实验槽

所有实验均使用30×20×15厘米的水箱。屏障是白色层压海报板，将水箱隔开成两半。屏障的深度约为水高的三分之二，允许在屏障周围和下方航行。水箱的一端贴有一张红色海报板卡，作为视觉定位手段，并覆盖水箱的一侧。

图二 斑马鱼（11只雄性，7只雌性）在空间交替任务中做出的正确选择

将单个成年动物放入所述的水箱中。在三个时间点（提示、食物和食物后5秒）观察鱼并记录数据。

图三 记忆测试和习得行为的消退

将单个幼年动物（N = 6）放置在水箱中，并训练其在食物呈现时做出100%正确的选择。

参考文献

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Wen, J.Y., Kumar, N., Morrison, G., Rambaldini, G.,Runciman, S., Rousseau, J., van der Kooy, D., 1997.Mutations that prevent associative learning in C. elegans.Behav. Neurosci. 111, 354-368.

Williams FE, White D, Messer WS. A simple spatial alternation task for assessing memory function in zebrafish. Behav Processes. 2002 Jun 28;58(3):125-132.

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