Sebrafisken (Danio rerio) er en populær modell virveldyrarter for økotoksikologi, narkotikaforskning og sikkerhetsfarmakologistudier. Dens lave kostnader, veletablerte molekylærgenetiske verktøy og bevaring av viktige fysiologiske prosesser involvert i morfogenese og vedlikehold av nervesystemet gjør sebrafisk til en ideell dyremodell for nevrovitenskapelig forskning, inkludert nevroatferdstoksikologi ^1,2. Hovedendepunktet for å evaluere nevrotoksisiteten til et kjemikalie var inntil nylig tilstedeværelsen av nevropatologiske effekter. I det siste har imidlertid atferdsmessige endepunkter blitt innlemmet i nevrotoksikologiske screeningprotokoller, og disse funksjonelle utfallene brukes nå ofte til å identifisere og bestemme potensiell nevrotoksisitet av kjemikalier ^3,4. Videre er atferdsmessige endepunkter svært relevante fra et økologisk synspunkt, da selv en svært mild atferdsendring hos fisk kan true dyrets overlevelse under naturlige forhold⁵.

En av de mest brukte atferdsanalysene i voksen sebrafiskforskning er novel tank test (NTT), som måler angstlignende atferd ^6,7. I denne analysen blir fisk utsatt for nyhet (fisk er plassert i en ukjent tank), en mild aversiv stimulus og deres atferdsresponser observeres. NTT brukes hovedsakelig til å vurdere basal bevegelsesaktivitet, geotakse, frysing og uberegnelige bevegelser hos fisk. Uberegnelig⁸ er preget av brå retningsendringer (zigzagging) og gjentatte episoder av akselerasjoner (darting). Det er en alarmreaksjon og observeres vanligvis før eller etter fryseepisoder. Fryseatferd tilsvarer en fullstendig opphør av fiskens bevegelser (unntatt operkulære og okulære bevegelser) mens den er på bunnen av karet, til forskjell fra immobilitet forårsaket av sedasjon, noe som forårsaker hypolokobevegelse, akinesi og synking⁸. Frysing er vanligvis relatert til en høy tilstand av stress og angst og er også en del av underdanig oppførsel. Komplekse oppføringer er gode indikatorer på tilstanden til angst hos dyr. NTT har vist seg å være følsom for farmakologisk og genetisk manipulasjon⁹, noe som gjør det til et verdifullt verktøy for å studere det nevrale grunnlaget for angst og relaterte lidelser.

Sebrafisk er en svært sosial art, så vi kan måle et bredt spekter av sosial atferd. Shoaling test (ST) og sosial preferansetest (SPT) er de mest brukte analysene for å vurdere sosial atferd¹⁰. ST måler fiskens tendens til å gruppere sammen¹¹ ved å kvantifisere deres romlige oppførsel og bevegelsesmønstre. ST er nyttig for å studere gruppedynamikk, ledelse, sosial læring og forstå den sosiale atferden til mange fiskearter¹². SPT hos voksne sebrafisk ble tilpasset fra Crawleys preferanse for sosial nyhetstest for mus¹³ og ble raskt en populær atferdsanalyse for studiet av sosial interaksjon i denne modellarten¹⁴. Disse to testene har også blitt tilpasset for bruk i narkotikascreeningsanalyser og har vist løfte om å identifisere nye forbindelser som modulerer sosial atferd ^15,16.

Generelt er atferdsanalyser hos voksne sebrafisk kraftige verktøy som kan gi verdifull informasjon om atferdsmekanismer eller nevrofenotyper av aktive forbindelser og misbrukte stoffer¹⁷. Denne protokollen beskriver hvordan du implementerer disse atferdsverktøyene⁷ med grunnleggende materialressurser og hvordan du bruker dem i toksisitetsanalyser for å karakterisere effekten av et bredt spekter av nevroaktive forbindelser. I tillegg vil vi se at de samme testene kan brukes til å vurdere neurobehaviorale effekter av akutt eksponering for en nevroaktiv forbindelse (metamfetamin), men også for å karakterisere disse effektene etter kronisk eksponering for miljøkonsentrasjoner av et plantevernmiddel (glyfosat).