该预印本版的版权持有人于2021年10月13日发布。 https://doi.org/10.1101/2021.10.12.464038 doi:Biorxiv Preprint
多氯联苯 (PCB) 和多溴二苯醚 (PBDE) 是持久性有机污染物 (POP),以复杂混合物的形式存在于所有环境区域,包括水生生态系统中。然而,人们对这种复杂混合物对硬骨鱼类行为的影响知之甚少。在这项研究中,斑马鱼 (Danio rerio) 从受精后 5 天起通过饮食长期接触含有 22 种 PCB 和 7 种 PBDE 同源物的环境相关混合物 (MIX)。暴露于 MIX 的 F0 鱼产下的后代 (F1 和 F2 代) 以普通食物喂养并长大至成年。在每一代中,通过不同实验设置的平均值评估五种行为特征 (即大胆、活跃、社交、探索和焦虑)。确定了两种不同的行为综合征:大胆,与活动和探索呈正相关;焦虑,与低社交性有关。 F0 代鱼没有表现出任何因接触持久性有机污染物而导致的行为紊乱,而 F1 代混合鱼则比其他代鱼更大胆,但与 F1 代对照组并无明显差异。F2 代混合鱼表现出的焦虑综合征比 F2 代对照组更严重。这一点尤为重要,因为后代的此类行为变化可能会产生持久的生态后果,可能会影响健康,从而对接触持久性有机污染物混合物的野生鱼类种群造成不利影响。
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整个大脑中神经动力学的详细量化将是真正理解感知和行为的关键。随着显微镜和生物传感器工程方面的最新发展,斑马鱼在神经科学方面的大尺寸和光学透明度可以使成像访问其整个大脑,从而在细胞甚至亚细胞分辨率上访问整个大脑。但是,直到最近,许多神经生物学见解在很大程度上是相关的,或者几乎没有机械洞察力对不同类型的神经元产生的脑部人群动态。现在,斑马鱼现在越来越复杂的行为,成像和因果干预范例,揭示了整个脊椎动物大脑的功能。在这里,我们回顾了最新的研究,即早期的技术进步浪潮所承诺的。这些研究揭示了大脑广泛的神经处理的新特征以及综合研究和计算建模的重要性。此外,我们概述了解决更广泛的大脑尺度电路问题所需的未来工具。
斑马鱼全脑水流感知映射 1 2 缩写标题:斑马鱼全脑水流感知映射 3 4 Gilles Vanwalleghem 1*、Kevin Schuster 2、Michael A. Taylor 3、Itia A. Favre-Bulle 1、4 和 5 Ethan K. Scott 1* 6 7 1 昆士兰脑研究所 8 昆士兰大学 9 昆士兰州圣卢西亚 4072 10 澳大利亚 11 12 2 生物医学科学学院 13 昆士兰大学 14 昆士兰州圣卢西亚 4072 15 澳大利亚 16 17 3 澳大利亚生物工程和纳米技术研究所 18 昆士兰大学 19 昆士兰州圣卢西亚 4072 20 澳大利亚 21 22 4 数学和物理学院 23 昆士兰大学 24圣卢西亚,昆士兰州 4072 25 澳大利亚 26 27 28 * 通讯作者:g.vanwalleghem@uq.edu.au 和 ethan.scott@uq.edu.au 29 30 23 页数 31 32 7 图表 33 4 表格 34 5 多媒体 35 0 3D 模型 36 37 摘要中 250 字 引言中 627 字 39 讨论中 1499 字 40 41 作者声明不存在竞争性经济利益。 42 43 致谢: 44 我们感谢昆士兰大学生物资源水生动物团队对动物的照顾。 NHMRC 项目拨款(APP1066887)和三项 ARC 发现项目拨款(DP140102036、DP110103612 和 DP190103430)为 EKS 提供了支持,EMBO 长期奖学金为 GV 提供了支持;人类前沿科学计划为 MAT 提供了奖学金,澳大利亚国家制造设施(ANFF)、昆士兰州节点也提供了支持。50
神经科学的圣杯之一是记录大脑中每个神经元的活动,而动物自由移动并执行复杂的行为任务。最近在啮齿动物模型的大规模神经记录中采取了重要的步骤,但整个哺乳动物大脑的单个神经元分辨率仍然难以捉摸。相比之下,幼虫斑马鱼在这方面有很大的希望。斑马鱼是与哺乳动物大脑具有实质同源性的脊椎动物模型,但它们的透明度允许使用光学显微镜技术在单神经元分辨率下对遗传编码的泛型指标进行全脑记录。此外,斑马鱼从很小的时候就开始显示出复杂的自然行为曲目,包括使用视觉提示狩猎小型,快速移动的猎物。直到最近致力于解决这些行为的神经碱基,主要依赖于在显微镜物镜下固定鱼的测定法,并且实际上介绍了诸如猎物之类的刺激。最近在开发未固定的斑马鱼的脑成像技术方面取得了显着进步。在这里,我们讨论了最近的进步,特别关注基于光片显微镜的技术。我们还提请人们注意几个重要的杰出问题,这些问题仍有待解决,以提高所获得的结果的生态有效性。
材料(ISSN 1996-1944)于2008年推出。The journal covers twenty-five comprehensive topics: biomaterials, energy materials, advanced composites, advanced materials characterization, porous materials, manufacturing processes and systems, advanced nanomaterials and nanotechnology, smart materials, thin films and interfaces, catalytic materials, carbon materials, materials chemistry, materials physics, optics and photonics, corrosion, construction and building materials, materials simulation and design, electronic materials, advanced and功能性陶瓷,眼镜,金属和合金,那么吗?物质,聚合物材料,量子材料,材料力学,绿色材料,一般。材料提供了一个独特的机会,可以贡献高质量的文章并利用其庞大的读者。
。CC-BY 4.0 国际许可证永久有效。它以预印本形式提供(未经同行评审认证),作者/资助者已授予 bioRxiv 许可,可以在该版本中显示预印本。版权持有者于 2024 年 11 月 7 日发布了此版本。;https://doi.org/10.1101/2024.06.27.601074 doi:bioRxiv 预印本
由于暴露于压力源而变化的某些基因的表达尚未在大脑中进行详细研究。因此,进行了斑马鱼的压力试验,旨在识别大脑不同区域中相关的基因调节途径。作为此试验中的急性压力源,已经使用了奖励,进食限制和空气暴露。通过主成分分析(PCAS)分析了来自实验性鱼大脑的基因表达数据,从而根据大脑的调节途径对单个基因进行了编译。结果并未表明整个治疗和性别组的相互反应。评估属于大样本量的类似样品结构是否可以根据处理的基因表达模式进行分类,因此数据已被引导并用于构建随机森林模型。这些揭示了分类的高精度,但是发现雌性和雄性斑马鱼的不同基因最大程度地促成了分类算法。这些分析表明,在大多数情况下,少于八个基因对于准确的分类而言是足够的。主要是属于应力轴,同位素调节途径或5-羟色胺能途径的基因对分类模型的结果具有最强的影响。
摘要:斑马鱼是基础和翻译研究中最广泛采用的动物模型之一。斑马鱼的这种流行是由于几个优点,例如与人类基因组相似的高度,遗传和化学扰动的易感性,具有高繁殖力,透明且快速发展的胚胎的外部受精,以及相对较低的成本效率。尤其是人体半透明是斑马鱼的独特特征,它不能与其他脊椎动物生物充分获得。动物的独特光学清晰度和小尺寸使其成为光学调制和观察的成功模型。更重要的是,显微注射和高胚胎通透性的便利性易于使大小分子有效地递送到活动物中。最后,从一对动物获得的众多兄弟姐妹提供了大量重复和改进结果的统计分析。在这篇综述中,我们描述了基于各种策略的光化学工具的开发,这些分层以前所未有的时空分辨率控制生物学活性。我们还讨论了这些工具在斑马鱼中的应用,并强调了光化方法的当前挑战和未来的可能性,尤其是在单细胞水平上。