斑馬魚行為軌跡跟蹤系統(DanioVision)是一種多功能研究工具，可使用適合該設備的孔板來研究斑馬魚。斑馬魚研究中使用的標準孔板有 24、48 或 96 孔。

孔板尺寸是否重要？

Wolter和Svoboda在一篇《神經科學方法》（Neuroscience Methods）論文中描述了他們如何使用斑馬魚行為軌跡跟蹤系統來研究使用孔板的大小尺寸是否會影響基于運動的晝夜節律[1]。原因顯而易見：孔板中的孔數越多，意味著（可移動的）空間越小。增加研究的孔數可以提高研究的產量，但可能會降低研究結果的穩定性。

使用斑馬魚行為軌跡跟蹤系統進行研究

斑馬魚行為軌跡跟蹤系統（DanioVision）是一款用于斑馬魚和其它小型生物的高通量跟蹤系統，可應用于許多領域的研究，例如癲癇行為研究、晝夜節律、運動控制、運動障礙、神經發育等。無論使用的是6、12、24、48還是96孔板，該觀察箱都可以容納孔板，并對其中的斑馬魚幼魚進行高通量觀察分析。也可以支持使用培養皿或其他小容器。

孔板尺寸的變化會導致行為差異嗎？

斑馬魚幼魚在環境變化（如光暗轉換）的觸發下會增加運動，Emran 等人于2008年對這一特定現象進行了研究[2]。基于此，Wolter 和 Svoboda在他們的論文中指出，許多研究小組都在研究斑馬魚的行為，以觀察神經系統的發育和功能，但所使用的孔板卻存在很大差異：有些小組在 96 孔板中進行這些行為測定，而有些小組則在 24 孔板中進行這些測定。這種尺寸差異對斑馬魚發育階段的（晝夜節律）行為有何影響？

孔板中的長期實驗面臨風險

使用斑馬魚行為軌跡跟蹤系統對斑馬魚在 5-23 dpf 期間的晝夜節律（通過運動）進行了跟蹤和分析。圖 1顯示了同時跟蹤24只幼魚的示例，并顯示了幼魚最初五分鐘的活動軌跡。

圖1

他們在 12 孔板（直徑20毫米）、24 孔板（直徑15毫米）、48 孔板（直徑 10 毫米）和 96 孔板（直徑 6.54 毫米）中記錄了 5-6 dpf 幼魚27小時的運動活動（圖 2）。無論孔板大小如何，幼魚的晝夜節律看起來都相對典型。

圖2

然而，在單獨分析時，典型晝夜節律(typical CR)的百分比隨著每板孔數的增加而下降。在48孔板和96孔板中跟蹤幼魚與在12孔板和24孔板中跟蹤幼魚相比，個體典型晝夜節律出現的一致性較差。進一步分析比較了不同孔板的典型晝夜節律百分比，12孔板和24孔板的典型晝夜節律出現率沒有差異，但24孔板和48孔板以及24孔板和96孔板的典型晝夜節律出現率存在顯著差異。

在含有24個或更多孔的板中飼養幼魚時，除了晝夜節律變異性增加外，幼魚活動的幅度也急劇下降50%以上。在孔數較多的孔板中看到的個體變異性增加可能是由于孔徑減小，活動空間就更小了。由于在12孔板或24孔板中跟蹤的幼魚的典型晝夜節律出現率沒有差異，他們決定在24孔板中進行后續實驗。在這些孔板中，幼魚表現出更高的運動活性。

本文發現，當監測5-23 dpf幼魚的運動活動作為晝夜節律的讀數時，在96孔板中跟蹤幼魚的高通量方法可能會面臨挑戰。對于短期實驗而言，使用96孔板所發現的這些限制還有待證實。

總結

最終，Wolter 和 Svoboda 提出了明確的建議：由于晝夜節律（通過運動行為衡量）的變異性，長期斑馬魚行為學實驗不推薦在48孔板或96孔板中進行，使用24孔板使這些研究從高通量轉變為中等通量將會是更好的選擇。

參考文獻

1.Wolter, Matthew E.; Svoboda, Kurt R. (2020). Doing the locomotion: Insights and potential pitfalls associated with using locomotor activity as a readout of the circadian rhythm in larval zebrafish. J. Neurosci. Methods, 330, 108465

2.Emran, Farida; Rihel, Jason; Dowling, John E. (2008). A Behavioral Assay to Measure Responsiveness of Zebrafish to Changes in Light Intensities. J. Vis. Exp.(20), 923

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