Zebrafisken (Danio rerio) er en populær model hvirveldyrarter til økotoksikologi, lægemiddelopdagelse og sikkerhedsfarmakologiske undersøgelser. Dens lave omkostninger, veletablerede molekylære genetiske værktøjer og bevarelse af vigtige fysiologiske processer involveret i morfogenese og vedligeholdelse af nervesystemet gør zebrafisk til en ideel dyremodel til neurovidenskabelig forskning, herunder neuroadfærdsmæssig toksikologi ^1,2. Det vigtigste endepunkt for evaluering af neurotoksiciteten af et kemikalie var indtil for nylig tilstedeværelsen af neuropatologiske virkninger. På det seneste er adfærdsmæssige endepunkter imidlertid blevet indarbejdet i neurotoksikologiske screeningsprotokoller, og disse funktionelle resultater bruges nu almindeligvis til at identificere og bestemme den potentielle neurotoksicitet af kemikalier ^3,4. Desuden er adfærdsmæssige endepunkter yderst relevante fra et økologisk synspunkt, da selv en meget mild adfærdsændring hos fisk kan bringe dyrets overlevelse under naturlige forhold^{i fare 5}.

Et af de mest anvendte adfærdsanalyser i voksen zebrafiskforskning er novel tank test (NTT), som måler angstlignende adfærd ^6,7. I dette assay udsættes fisk for nyhed (fisk placeres i en ukendt tank), en mild aversiv stimulus og deres adfærdsmæssige reaktioner observeres. NTT bruges til at vurdere basal lokomotorisk aktivitet, geotaxis, frysning og uregelmæssige bevægelser af fisk, hovedsageligt. Uregelmæssig⁸ er kendetegnet ved pludselige retningsændringer (zigzagging) og gentagne episoder af accelerationer (darting). Det er en alarmreaktion og observeres normalt før eller efter fryseepisoder. Fryseadfærd svarer til en fuldstændig ophør af fiskens bevægelser (undtagen operkulære og okulære bevægelser), mens den er på bunden af tanken, til forskel fra immobilitet forårsaget af sedation, hvilket forårsager hypolokomotion, akinesi og synkende⁸. Frysning er normalt relateret til en høj tilstand af stress og angst og er også en del af underdanig adfærd. Kompleks adfærd er fremragende indikatorer for tilstanden af angst hos dyr. NTT har vist sig at være følsom over for farmakologisk og genetisk manipulation⁹, hvilket gør det til et værdifuldt værktøj til at studere det neurale grundlag for angst og relaterede lidelser.

Zebrafisk er en meget social art, så vi kan måle en bred vifte af social adfærd. Shoaling test (ST) og social præference test (SPT) er de mest anvendte assays til vurdering af social adfærd¹⁰. ST måler fiskens tendens til at gruppere¹¹ ved at kvantificere deres rumlige adfærd og bevægelsesmønstre. ST er nyttig til at studere gruppedynamik, lederskab, social læring og forståelse af mange fiskearters sociale adfærd¹². SPT i voksne zebrafisk blev tilpasset fra Crawleys præference for social nyhedstest for mus¹³ og blev hurtigt et populært adfærdsassay til undersøgelse af social interaktion i denne modelart¹⁴. Disse to tests er også blevet tilpasset til brug i lægemiddelscreeningsanalyser og har vist løfte om at identificere nye forbindelser, der modulerer social adfærd^15,16.

Generelt er adfærdsmæssige assays hos voksne zebrafisk kraftfulde værktøjer, der kan give værdifuld information om adfærdsmekanismerne eller neurofænotyperne af aktive forbindelser og misbrugte stoffer¹⁷. Denne protokol beskriver, hvordan man implementerer disse adfærdsmæssige værktøjer⁷ med grundlæggende materielle ressourcer, og hvordan man anvender dem i toksicitetsanalyser for at karakterisere virkningerne af en bred vifte af neuroaktive forbindelser. Derudover vil vi se, at de samme tests kan anvendes til at vurdere de neuroadfærdsmæssige virkninger af akut eksponering for en neuroaktiv forbindelse (metamfetamin), men også for at karakterisere disse virkninger efter kronisk eksponering for miljøkoncentrationer af et pesticid (glyphosat).