斑马鱼条件位置偏好（CPP）行为实验

【服务简介】

当某种行为（例如饮食或性活动）增加伏隔核中的多巴胺时，多巴胺的增加会转化为动物的动机活动，从而重复该行为。迄今为止，大多数滥用药物都有一个共同点，即提高伏隔核中的多巴胺水平。例如，可卡因通过阻断多巴胺转运蛋白的活性来提高多巴胺水平。在低等哺乳动物中模拟这种对成瘾药物的敏感性的一种方法是条件位置偏好（CPP）范式。使用各种选择性拮抗剂的实验表明中脑多巴胺是CPP行为的中心介质。咖啡因、 乙醇、吗啡以及安定均可导致斑马鱼成瘾及戒断，而且上述成瘾性物质均能对斑马鱼的行为以及内分泌产生影响，证实了斑马鱼可以作为模式生物来进行药物依赖方面的研究。

【实验流程】

条件性位置偏爱鱼缸

缸体积为16 cm×9 cm×9 cm。鱼缸中间有一活动隔板，可以将鱼缸分成体积相等的两个箱，将隔板抽起后，鱼可以在两个箱体之间自由游动。箱体的一侧为褐色，另一侧为透明，透明侧的底部有两个直径为2 cm的黑色圆点。包含明显的视觉提示，带有穿孔的壁，允许完整的运动。初步介绍该设备后，通过计算2分钟试验期间在给定一侧花费的时间百分比来测试鱼的基线偏好。在设备中表现出异常行为（例如游动不足或过度或基线偏好大于70%）的鱼未进行进一步测试。然后将鱼限制在最不喜欢的一侧并暴露于通过使用饱和灯芯施用的药物。第二天再次对鱼进行测试，通过从最终值中减去基线百分比来获得反映可卡因奖励效果的偏好变化。成年斑马鱼的天然偏爱箱为褐色箱，故选择透明箱作为伴药箱。测定前将实验箱中间隔板抽出，当成年斑马鱼处于两个箱体之间时开始计时，逐条观察15 min，以成年斑马鱼头部为准，记录成年斑马鱼在白箱中的停留时间。

基线测定

将斑马鱼置于独立的用于训练的CPP箱内，每个CPP箱的水位不低于5 cm，以保证足够的水压，适应性喂养2 d。第3天测试正常状态下所有斑马鱼的位置偏爱箱的停留时间（15 min 内），并且用软件来跟踪其路线图（5 min内）；非偏爱箱与偏爱箱之间用一个透明挡板隔开，使鱼不能游过去，但又不会遮挡其视线。45 min后，将鱼移至较大的有蓝色环境的鱼缸，并且用70%的乙醇清洁黑白箱，最后用系统水冲洗。

药物给予

每天给斑马鱼注射待测药物或生理盐水训练12 h后，将各给药组斑马鱼浅麻醉后用微量注射器迅速腹腔注射相应的药物溶液，然后将其移至较大的有蓝色环境的鱼缸。空白对照组和模型组斑马鱼注射等体积鱼用生理盐水（10 μL/条），其他处理与给药组一致。

图1 斑马鱼在CPP箱的运动路线图

对斑马鱼中可卡因诱导的CPP的行为筛查与对其他物种使用的行为筛查相似。仅使用野生型鱼类进行的初步实验证明了可卡因诱导的CPP具有一致且强大的效果。图一显示了几个斑马鱼家族服用不同剂量的可卡因所获得的结果。使用10毫克升可卡因可获得最大效果，85%的鱼表现出偏好的积极变化。较低的浓度引起的反应逐渐降低，较高的浓度也是如此。较高浓度的药物可能通过与鱼的外部感觉系统相互作用而产生厌恶作用。任何剂量的可卡因诱导的CPP均不存在性别差异。利多卡因与可卡因一样，可作为局部麻醉剂，但没有效果。利多卡因通常会引起偏好变化，与未经治疗的对照组结果相似。

 图2 可卡因诱导斑马鱼的CPP

检测参数

测试所有斑马鱼在非位置偏爱箱（伴药箱）的停留时间以及在CPP箱的运动路线图，比较它们在非偏爱箱前后时间的差值及其游动距离。

注意事项

给药前用动物行为学分析系统对实验成年斑马鱼进行位置偏爱测定，剔除不符合天然偏爱习惯的动物。

参考文献

陈毅飞,彭菊,房淼,等.钩藤碱对甲基苯丙胺依赖斑马鱼行为学的影响及机制[J].南方医科大学学报, 2016, 36(11):5.

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