斑马鱼社交行为研究

作为社交型动物,斑马鱼是研究影响社会行为的精神疾病(例如精神分裂症和自闭症)的理想模型。通过斑马鱼实验,可以了解药物和行为疗法对于相关症状的作用和影响。

典型研究集中在群体的规模效应,着色和图案效应,鱼类性别和大小上,或更具体地讲,在药物和环境研究中的实际行为要素上。

群聚和社交行为

群聚行为是斑马鱼社交行为的直接表达,可以通过连续或在多个时间点测量每条鱼之间的距离进行评估。尽管这看起来很容易,但是手动完成它却很麻烦,而且需要耗费大量时间和精力。 

另外,其它研究也关注斑马鱼个体的社会行为(例如,在两观察室室或三观察室的环境中)。通过向鱼展示一系列社会刺激(真实鱼,视频图像或动画),并记录鱼的行为,对其社交行为进行分析。

研究中的挑战

斑马鱼行为研究中可能涉及到许多参数,使用合适的软件可以轻松评估这些参数。 视频跟踪可以高效可靠地收集完整的数据,从直观的鱼间距离,到详细的游泳行为参数。

观看视频,了解视频跟踪是如何应用在斑马鱼研究中的!

自动化方法

动物运动轨迹跟踪系统® (EthoVision XT)的视频跟踪可以为您提供自动化的研究方法:它可以从实时视频源或视频文件中检测并跟踪成组的鱼类,并连续测量鱼之间的距离,以便评估群聚密度或斑马鱼个体的群聚趋势。通常使用的参数包括鱼之间的平均距离,与最近和最远斑马鱼之间的距离以及接近其它鱼的持续时间。所有这些参数都会自动计算并与动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT)中的其它数据一起显示。

轻松衡量特定行为

动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT)可以轻松测量更具体的行为,例如游泳速度和游泳爆发,曲折运动,与社交刺激的距离,路径形状等。

该系统还可以控制其它程序和硬件。例如,您可以在水箱旁边设置一个视频屏幕,通过动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT)控制视频播放的开始和停止。您可以在系统内进行简单的编程,使其在某个时间点开始或在鱼表现出特定行为时触发。

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斑马鱼的社交行为

社交行为是神经科学研究中的热门话题,因为它很容易受到精神分裂症和自闭症等精神疾病的影响。社会功能障碍会严重影响日常工作,因此这些症状成为行为疗法的一个重要目标。当然,研究人员通常使用啮齿动物模型进行这些类型的研究,但是一些实验范例也可以成功地转换为斑马鱼研究。

下载白皮书以了解动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT)如何应用于您的研究中。

“使用自动化软件可以帮助我们精准地进行数据量化和分析。”

温莎大学的副教授Christina Semeniuk博士专注于研究五大湖地区多种淡水鱼类的行为。她与她的研究团队正在寻求一种可以自动观测动物运动状况的方法。 

她认为,动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT)是一款可靠的研究软件,该系统有效地支持了她的实验室研究。

社会缓冲

我们在不孤单的情况下,可以更好地应对不愉快的情况。一些动物也表现出这种适应性,例如斑马鱼。

Faustino等学者(Scientific Reports, 2017) 跟踪了斑马鱼的僵直行为和不稳定的运动,发现在群体环境中,斑马鱼可以更好地处理刺激。

从侧面和顶视图进行视频跟踪

系统通过使用两个摄像头,从顶部和侧面对鱼进行视频监控。通过动物运动轨迹跟踪系统(EthoVision XT),跟踪斑马鱼的运动轨迹,并提取(X,Y,Z)坐标。系统从这些跟踪数据中,进行了僵直行为和不稳定运动的详细分析,从而评估斑马鱼的恐惧行为。


参考文献

Faustino, A.I.; Tacão-Monteiro, A.; Oliveira, R.F. (2017). Mechanisms of social buffering of fear in zebrafish. Scientific Reports, https://doi.org/10.1038/srep44329.

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