今天，讓我們(men) 來聊聊斑馬魚。要知道，一條斑馬魚肯定和另一條魚不一樣。在進行高通量研究時，這可能會(hui) 對你的研究產(chan) 生很大影響。那麽(me) ，這意味著什麽(me) ，又該如何幫助研究得到可靠的研究結果呢？

不一樣的魚

可以說，斑馬魚是多種人類精神疾病以及毒理學和藥物發現的理想模型。大量的研究都在關(guan) 注幼魚的活動和遊動模式，其中許多都是在多孔板中進行的高通量研究。然而，斑馬魚幼魚的行為(wei) 變化很大，導致使用大量動物，無法檢測到小的缺陷。與(yu) 許多研究領域一樣，研究結果可能存在差異。

因此，瑞士聯邦水產(chan) 科學與(yu) 技術研究所希望更好地了解斑馬魚幼魚在發育過程中是否穩定，以及行為(wei) 參數是否與(yu) 生理和形態特征相關(guan) ，目的是更好地了解幼魚運動行為(wei) 的可變性和可預測性。環境毒理學係博士後菲茨傑拉德博士在《科學報告》（Scientific Reports）上發表了一篇相關(guan) 論文。

個(ge) 體(ti) 自身和個(ge) 體(ti) 之間的差異

在自然種群中，包括人類、鳥類、魚類和其他物種，行為(wei) 的個(ge) 體(ti) 間差異被廣泛觀察到。然而，當行為(wei) 被量化為(wei) 具有相關(guan) 分散的平均值時，個(ge) 體(ti) 僅(jin) 被視為(wei) 重複。但是，當忽略個(ge) 體(ti) 自身行為(wei) 的可變性時，潛在的生物學意義(yi) 就會(hui) 被掩蓋。因此，有必要解決(jue) 和理解個(ge) 體(ti) 自身行為(wei) 之間的差異，因為(wei) 這有助於(yu) 理解個(ge) 體(ti) 在環境適應過程中的反應。

個(ge) 體(ti) 自身反應的高度可變性也可能導致實驗中的變異，這些個(ge) 體(ti) 內(nei) 差異主要歸因於(yu) 個(ge) 體(ti) 發育和環境影響。雖然靈長類動物和齧齒動物的個(ge) 體(ti) 內(nei) 行為(wei) 一致性已得到廣泛關(guan) 注，但水生模型在這方麵的特征較少。因此，該研究的目的是測試斑馬魚個(ge) 體(ti) 在幼魚發育過程中是否會(hui) 出現一致的運動活動，如果是這樣，在什麽(me) 條件下會(hui) 出現這種活動。鑒於(yu) 光照條件對運動模式的影響不同，研究假設個(ge) 體(ti) 內(nei) 的一致性可能在不同的光照條件下有所不同。此外，研究還測試了是否可以從(cong) 刺激引發的活動反應中觀察到一致性，以及個(ge) 體(ti) 差異是否可以歸因於(yu) 幼魚的生理或形態特征。

斑馬魚幼魚的活動

在研究中，他們(men) 在斑馬魚行為(wei) 軌跡跟蹤係統(DanioVision)的多孔板中測試了132隻野生型斑馬魚幼魚。在3天的時間裏，分別在受精後5、6 和 7 天齡（dpf）的上午和下午對斑馬魚進行了測試。用動物運動軌跡跟蹤係統(EthoVision XT)測定了在光照和黑暗條件下測試自發遊動行為(wei) 、在黑暗中遊動和在黑暗一段時間後在光照下遊動的行為(wei) 。

黑暗中的一致運動

事實證明，遊動活動在個(ge) 體(ti) 內(nei) 保持一致，在黑暗階段的變化格外低。幼魚在黑暗中更加活躍，而且似乎它們(men) 活動得越多，活動的變化就越小。

一致性在 6 到 7 dpf 年齡段最高。這似乎是一種發育效應，因為(wei) 在更早的年齡開始測試並沒有改變結果。

雖然一般來說，幼魚的活動在上午和下午有所不同，但個(ge) 體(ti) 的移動是一致的：上午活動較多的動物下午也活動更多。

驚嚇反應

雖然一般的運動似乎是一個(ge) 非常一致的因素，但驚嚇反應卻不那麽(me) 容易預測。除了光照條件變化的直接影響外，還測量了另外兩(liang) 種驚嚇反應：對黑暗閃光的反應和對斑馬魚行為(wei) 軌跡跟蹤係統(DanioVision)內(nei) 置的震動刺激的反應。

結果顯示，所有刺激都會(hui) 引起運動增加，但從(cong) 活動指數（移動的百分比）和徑向指數（在孔板區域內(nei) 的位置）來看，這種反應在個(ge) 體(ti) 或群體(ti) 水平上都是不一致的。

生理相關(guan) 性

每天測試結束後，研究人員使用多視頻錄製軟件(Media Recorder)拍攝幼魚，並使用斑馬魚微視行為(wei) 分析係統（Daniosescope）研究心率和形態特征（體(ti) 長、魚鰾大小）。

運動活動與(yu) 這些參數都不相關(guan) ，而且個(ge) 體(ti) 間差異很大。測量結果表明，個(ge) 體(ti) 以恒定的速度生長。

為(wei) 研究獲得更可靠的結果

這項研究更深入地揭示了個(ge) 體(ti) 間和個(ge) 體(ti) 內(nei) 測量結果的差異。它表明，個(ge) 體(ti) 幼魚的運動活動在整個(ge) 幼魚發育過程中（尤其是在黑暗階段）保持一致且可預測。此外，幼魚對驚嚇刺激的反應是不可預測的，反應強度和運動活動之間沒有相關(guan) 性。運動活動與(yu) 幼魚的生理或形態特征（心率、體(ti) 長、魚鰾大小）無關(guan) 。通過在個(ge) 體(ti) 水平上進行測試來利用這種一致性的研究，可能會(hui) 有助於(yu) 使用運動活動作為(wei) 目的的檢測靈敏度的提高。

參考文獻

Fitzgerald, J.A.; Tulasi Kirla, K.; Zinner, C.P.; Berg, C.M., vom (2019). Emergence of consistent intra-individual locomotor patterns during zebrafish development. Scientific Reports 9, 13647.