zAcademy:开源可编程条件化训练平台揭示成年斑马鱼回避学习的性别和基因型依赖性

由 root 提交于 周六, 10/17/2026 - 19:21

内容形式:摘要译文

斑马鱼被广泛用于学习与记忆研究。本文介绍了zAcademy,这是一套可编程条件化实验装置,其硬件与软件均已完整开源。zAcademy集成了3D打印的双室实验场、可在软件控制下生成视觉图案的底置LED矩阵、由Arduino控制的继电器通断的石墨棒电极、顶部红外摄像机,以及基于位置的分析工作流程。在一次180分钟的实验中,通过经典条件化训练,使成年斑马鱼将实验场下方的棋盘格光图案(条件刺激,CS)与轻度电击(非条件刺激,US)建立关联。通过六次不予强化、仅呈现CS的探测试验评估条件性回避反应:第一次在训练结束后立即进行,以检验学习效果;其余五次以30分钟为间隔进行,以检验记忆。空间偏好以表现指数(PI;暗区占据比例)量化。野生型斑马鱼在训练后立即表现出向暗区的偏移,而shank3基因敲除(KO)斑马鱼则未出现这一变化。野生型斑马鱼的这一反应主要见于雌鱼,而非雄鱼。此外,在初始表现出反应的个体中,雌鱼在更多次后续探测试验中维持了较高的PI。zAcademy提供了一个成本低廉、文档完备且易于改造的平台,可用于比较不同基因型和性别个体中依赖经验的行为变化。

关键词:成年斑马鱼 · 经典条件化 · 回避学习 · 学习记忆 · 性别差异 · shank3基因敲除

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.11.750830v1?rss=1