Kalsiumfluorescensavbildning med genetisk kodede indikatorer eller syntetiske fargestoffer har vært en kraftig metode for å måle nevronaktivitet hos dyr som oppfører seg, inkludert ikke-menneskelige primater, gnagere, fugler og insekter¹. Aktiviteten til hundrevis av celler, opptil ca. 800 μm under hjerneoverflaten, kan måles samtidig ved hjelp av multifotonavbildning ^2,3. Aktiviteten til spesifikke celletyper kan også måles ved å uttrykke kalsiumindikatorer i genetisk definerte nevronpopulasjoner. Anvendelse av avbildningsmetoden for små virveldyrmodeller åpner for nye muligheter innen nevronberegning på tvers av hjernegrupper.

Sebrafisk er et mye brukt modellsystem i nevrovitenskapelig forskning. Larvesebrafisk rundt 6 dager etter befruktning har blitt brukt til kalsiumavbildning på grunn av deres miniatyrhjerne og gjennomsiktige kropp⁴. Juvenil sebrafisk (3-4 uker gammel) brukes også til å studere nevrale mekanismer som ligger til grunn for sensorimotoriske baner ^5,6. Imidlertid er det maksimale ytelsesnivået for kompleks atferd, inkludert assosiativ læring og sosial atferd, nådd i en eldre alder ^7,8. Dermed er det nødvendig med en pålitelig protokoll for å studere flere kognitive funksjoner i hjernen til voksne sebrafisk ved hjelp av avbildningsmetoder. Mens sebrafisklarver og unge sebrafisk kan bygges inn i agarose for in vivo-avbildning, lider voksen sebrafisk ved 2 måneder eller eldre av hypoksi under slike forhold og er fysisk for sterke til å holdes tilbake av agarose. Derfor er det nødvendig med en kirurgisk prosedyre for å stabilisere hjernen og gjøre det mulig for dyret å puste fritt gjennom gjellene.

Her beskriver vi en hodestøtteprotokoll som innebærer en ny utforming av en enkelt hodestang. Den reduserte operasjonstiden på 25 min er dobbelt så rask som den tidligere metoden⁹. Vi beskriver også utformingen av opptakskammeret (semi-sekskantet tank), hodetrinnet og en hurtiglåsmekanisme for å kombinere de to delene⁹. Til slutt beskrives også oppsettet for å presentere en oppslukende visuell stimulans for å studere visuelt utløst hjerneaktivitet og atferd. Samlet sett kan prosedyrene beskrevet her brukes til å utføre to-foton kalsiumavbildning i genetisk definerte cellepopulasjoner i en hodebehersket voksen sebrafisk, noe som muliggjør undersøkelse av hjerneaktiviteter under ulike atferdsparadigmer.