Этот протокол описывает методологии для количественного определения двигательного поведения и сна в мексиканской cavefish. Предыдущий анализ распространяются для измерения этих поведений в социально размещается рыбы. Эта система может быть широко применяется для изучения сна и деятельности в других видов рыб.
Различных типов сон характеризуется весьма сохранены поведенческие характеристики, которые включают в себя повышенное возбуждение порог, отскок после лишения сна и сводный периодов поведенческих неподвижности. Мексиканский cavefish Астианакт гракл (A. гракл), представляет собой модель для изучения эволюции черта в ответ на экологические возмущений. A. гракл существуют как голубоглазых поверхности жилые формы и несколько слепой местонахождения троглофильных населения, которые имеют надежные морфологических и поведенческих различий. В нескольких, независимо эволюционировали cavefish населения произошла потеря сна. Этот протокол описывает методологию количественной оценки сна и двигательной активности в A. гракл пещеры и поверхности рыбы. Экономически эффективные системы видеонаблюдения позволяет поведенческих изображений индивидуально размещается личинок и взрослых рыб для периодов в неделю или больше. Система может применяться для рыб оплодотворение пост возрасте 4 дней до зрелого возраста. Этот подход также может быть адаптирована для измерения воздействия социальных взаимодействий на сон, записав несколько рыб в одном Арена. После поведенческие записи данные анализируются с помощью автоматизированного отслеживания программного обеспечения и анализ сна обрабатывается с помощью пользовательских сценариев, которые количественно определить несколько переменных сна, включая продолжительность, продолжительность схватки и схватки номер. Эта система может применяться мера сна, суточного поведение и двигательной активности в практически любых видов рыб, включая данио рерио и sticklebacks.
Сон очень сохраняется во всем животном в физиологических, функциональные и поведенческие уровни1,2,3. Во время сна у лабораторных млекопитающих животных обычно оценивается с помощью электроэнцефалограмм, электрофизиологические записи менее практичными в маленькую генетически поддаются модель систем и таким образом сна обычно измеряется на основании поведения3 , 4. поведенческие характеристики, связанные с сна очень сохраняются во всем животном и включают в себя повышенное возбуждение порог, обратимость стимуляции, и длительное поведенческих покоя5. Эти меры может использоваться для характеристики сна в животных, начиная от нематод червя нематоды Caenorhabditis elegans, через людей6.
Использование поведенческих покоя характеризовать сна требует автоматизированного отслеживания программного обеспечения. С отслеживания программного обеспечения, периоды активности и неподвижность определяются через несколько дней, и длительные периоды бездействия, классифицируются как спать7,8. В последние годы были разработаны несколько систем отслеживания для получения данных о деятельности среди многообразия систем малых генетически поддаются модель; включая червей, плодовых мух и рыбы9,10,11. Эти программы сопровождаются программного обеспечения, которое позволяет для автоматизированного отслеживания поведения животных, включая как freeware открытым исходным кодом, так и коммерчески доступное программное обеспечение7,12,13,14 . Эти системы отличаются в их гибкости и разрешить для эффективного отбора и определения характеристик фенотипов сна в многочисленных генетически исправимый модели.
Генетическое исследование сна в данио рерио данио рерио, привела к выявлению множества генов и нейронных цепей, которые регулируют сон15,16. Хотя это обеспечил мощную систему для расследования нейронной основе сна в позвоночных лабораторных животных, гораздо меньше известно о как развивается сна и как естественные вариации способствует спать регулирования. Мексиканский cavefish, Астианакт гракл (A. гракл), произошли резкие различия в сон, двигательной активности и циркадные ритмы17,18. Эти рыбы существуют как голубоглазых поверхности рыб, которые обитают рек Мексики и Южной Техас и по крайней мере 29 пещера населения во всем регионе Сьерра-дель-Abra северо-востоке Мексики19,,2021. Удивительно многие поведенческие различия, включая потерю сна, как представляется, возникли независимо в нескольких cavefish населения14,22. Таким образом cavefish обеспечивают модель для изучения конвергентной эволюции сна, спать, и социального поведения.
Этот протокол описывает систему для измерения сна и двигательного поведения в A. гракл личинок и взрослых. Заказ на основе инфракрасного записи система позволяет для записи видео животных в светлых и темных условиях. Коммерчески доступное программное обеспечение может использоваться для измерения активности и пользовательские макросы используются для количественного определения некоторых аспектов бездействия и определить периоды сна. Этот протокол также описывает экспериментальных изменений для отслеживания активности несколько животных в танк, предоставляя возможность изучения взаимодействия между сна и социального поведения. Эти системы могут применяться для измерения сна, суточного поведение и двигательной активности в дополнительных рыб, включая данио рерио и sticklebacks.
Этот протокол описывает пользовательские системы для количественной оценки сна и двигательной активности в личинок и взрослых cavefish. Cavefish появились как ведущих модель для изучения эволюции сна, который может использоваться для изучения генетических и нейронных основу сна положение<sup…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана NIGMS премии GM127872 ACK, премии 105072 NINDS БОВ и ACK и NSF награду 1656574 ACK.
12V power adaptor | Environmental Lights | 24 Watt 12 VDC Power Supply | |
Acrylic dividers (adults) | TAP Plastic | Order sheets in sizes as needed | |
Adult infrared light power source | Environmnental Lights 24 Watt 12 VDC Power Supply | ||
Battery pack | CyberPower | CP850PFCLCD | |
Camera lens (adult) | Navitar Zoom 7000 | Zoom 7000 | |
Camera lens (larval) | Fujian 35mm f/1.7 | B01CHX7668 | Purchase on Amazon |
Camera lens adapter | d | 1524219 | |
Camera mount | CowboyStudio Super Clamp | B002LV7X1K | Purchase on Amazon |
Fish tank | Deep Blue Professional | ADB11006 | |
Heat sink (adult) | M-D Building products | SKU: 61085 | Cut to fit |
Heat sink (larval) | M-D Building products | SKU: 57000 | Cut to fit |
Infrared lights (adults) | Environmental Lights Infrared 850 nm 5050 LED strip | irrf850-5050-60-reel | Cut to fit |
Infrared lights (larval) | LED World | B00MO9H7H4 | Purchase on Amazon |
IR-diffusing acrylic | TAP Plastic | Order sheets in sizes as needed | |
Laptop/computer | N/A | N/A | Any laptop will work. |
LED light | Chanzon 10 High Power Led Chip 3W White (6000K-6500K/600mA-700mA/DC 3V-3.4V/3 Watt) | B06XKTRSP7 | Use with Chanzon 25pcs 1W 3W 5W LED Heat Sink (2 pin Black) Aluminum Base Plate Panel |
light timer | Century 24 Hour Plug-in Mechanical Timer Grounded | ||
Plastic wall mount for IR | Everbilt Plastic pegboard | Model # 17961 | |
Power cable | BNTECHGO 22 Gauge Silicone Wire | B01K4RPE0Y | |
Power source | Rapid LED | MOONLIGHT DRIVER (350MA) | |
Tissue culture plates | Fisherbrand | 12-well (FB012928) 24-well (FB012929) | |
Tripod Ball head | Demon DB-44 | B00TQ54CZO | Purchase on Amazon |
USB Hardrive | Seagate 3TB backup | STDT3000100 | |
USB Webcam | Microsoft LifeCam | Q2F-00014 | Purchase on Amazon |
Wall mount for camera | LDR Industries 1/2" Steel pipe | 307 12X36 | Mounted on wall with Flange and 90 degree pipe elbow. Could also use a tripod to hold camera. |