视动反应(optomotor response, OMR)
视动反应是指斑马鱼对移动的目标有一种追逐 的行为,该反应可以用来检测幼鱼和成鱼的视觉相 关基因突变。幼年斑马鱼发生明显视动反应的时期一般在7dpf 左右。将幼鱼放在一个狭窄的长方形水缸中,在鱼缸底部放置一个显示器,当显示器中的光 栅朝向某个方向运动时,斑马鱼会朝着光栅移动的 方向运动。多条鱼进行实验时,光栅发散或聚集, 鱼群会表现出相应的群体反应(图 2)。通过不断变换光栅的呈现模式,可以筛选那些对光栅方向改变反应迟钝的个体,以达到筛选视觉基因缺陷体的目的。因为可以将多个鱼缸并联使用,由此可见这是 一种高通量的筛选方法。
成年斑马鱼的视动反应装置与幼年斑马鱼的眼 动反应装置有点类似(图3)。斑马鱼在一个透光性 好的圆形鱼缸中可以自由游动,鱼缸中放置一个小圆柱以阻挡斑马鱼穿过中心区域游动。在鱼缸的外围放置一个可以转动的塑料圆柱,塑料圆柱上贴上一张黑白条纹相间的白纸,在环形光源的照射下可以产生一组具有时间频率和空间频率的光栅.当光栅转动时斑马鱼会追随光栅围绕鱼缸做圆周运动,改变光栅的转动方向,斑马鱼会对移动方向做出相应的调整。Maaswinkel 等的研究发现,斑马鱼对 低空间频率的光栅刺激会有一个明显的追随反应, 而对于高空间频率具有频率选择作用,对于时间频率的反应取决于光栅的空间频率,固定空间频率的情况下不同时间频率有不同的追随偏好。
逃避反应(escape response)
Li 等1997 年曾使用该行为来定量地分析斑马鱼的视觉敏感性。斑马鱼放在一个类似于成年斑 马鱼视动反应的装置中(图 4),外周的转筒上涂上 一个某种颜色的条带或图案。正常情况下斑马鱼会绕挡筒做缓慢的游动,当条带刺激出现在斑马鱼的视野中时,斑马鱼会迅速地决定是否要游开这个区域以躲避这个“捕食者”。这种逃脱行为一般情况下是很明显的,正常的野生型斑马鱼在 50 次刺激 当中会有 42 次左右的正向逃脱行为。如果成年斑马鱼对某个颜色习惯之后可以更换一种颜色刺激.调节刺激条带的光学强度,可以检测斑马鱼逃避反应的激发阈值。
背光反应(dorsal light reflex, DLR)
斑马鱼野外生存环境中太阳光从其背部投射下来,因此它们都有一个背向光源的习性,这个反应 一般需要身体平衡感觉和视觉的参与。将斑马鱼倒 置或倾斜在一个比较狭小的玻璃管中,光源从鱼的侧面投射过来时,斑马鱼会转动身体以背对光源。 而当光源绕着玻璃管缓慢旋转时,它也会缓慢地旋转着自己的身体。这个反应在斑马鱼的视觉功能检测中可以简单地检测不同波长的视觉敏感性。但是Nicolson 等的研究指出,在斑马鱼的背光反应中,发生明显旋转障碍的鱼是那些平衡感觉存在缺 陷的突变体,而视觉信息在其中的作用不是十分地重要。
文章摘录来源
生物化学与生物物理进展,《斑马鱼行为学实验在神经科学中的应用》,邹苏琪,殷梧 ,杨昱鹏, 陈林,胡兵,DOI: 10.3724/SP.J.1206.2008.00403
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