พฤติกรรมรวมของปลาม้าลาย

ส่วนใหญ่ของสายพันธุ์ปลาในปัจจุบันแสดงพฤติกรรมร่วมกัน อย่างน้อยก็ในบางช่วงของชีวิต นี่คือเวลาที่บุคคลจำนวนมากยังคงอยู่ใกล้กันด้วยเหตุผลทางสังคมหรือว่ายน้ำด้วยกันในทิศทางเดียวกัน ข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้ของพฤติกรรมเหล่านี้มีมากมายและมีตั้งแต่การทำให้การค้นหาพันธมิตรง่ายขึ้นไปจนถึงการปกป้องปลาแต่ละตัวจากการถูกล่ามากขึ้นและทำให้การค้นหาอาหารมีประสิทธิภาพมากขึ้น

Zebrafish ก็เป็นที่รู้จักในเรื่องพฤติกรรมส่วนรวมเหล่านี้ สปีชีส์นี้ถูกใช้เป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบมานานแล้วในการวิจัยทางพันธุกรรม ชีววิทยาวิวัฒนาการ และประสาทชีววิทยา อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีการตรวจสอบอย่างเป็นระบบเมื่อปลาม้าลายเริ่มแสดงพฤติกรรมโดยรวมดังกล่าว ซึ่งยีนมีบทบาทในกระบวนการนี้และข้อมูลทางประสาทสัมผัสที่ปลาใช้เพื่อจุดประสงค์นี้

"โดยเฉพาะนักประสาทวิทยาเช่นฉัน คำถามเหล่านี้มีความสำคัญ เนื่องจากร่างกายและสมองของตัวอ่อนของ zebrafish เกือบจะโปร่งใสทั้งหมด กลุ่มของฉันจึงสามารถใช้เทคนิคกล้องจุลทรรศน์ที่มีความละเอียดสูงและไม่รุกรานเพื่อสังเกตในเวลาจริงว่าเซลล์ประสาทมีปฏิกิริยาอย่างไรต่อความแตกต่าง สิ่งเร้าและพฤติกรรมของปลาม้าลายที่เปลี่ยนแปลงไปตามพวกมันอย่างไร เนื่องจากการเดินสายของสมองของตัวอ่อนนั้นซับซ้อนน้อยกว่าในสัตว์ที่โตเต็มวัย เทคนิคเหล่านี้จึงทำให้เราตรวจสอบพื้นฐานประสาทของพฤติกรรมส่วนรวมได้อย่างแม่นยำ” อาร์มิน Bahl อธิบายถึงข้อดีของตัวอ่อนของ zebrafish สำหรับการวิจัยของเขา ตั้งแต่เดือนกันยายนปีที่แล้ว Armin Bahl ได้เป็นผู้นำทีมวิจัยของ Emmy Noether เรื่อง "การคำนวณและพฤติกรรมของวงจรประสาท" ใน Konstanz ในฤดูร้อนปีนี้

แม้แต่ตัวอ่อนของปลาม้าลายก็มีปฏิกิริยาต่อกัน

ทีมวิจัยจึงตรวจสอบพฤติกรรมกลุ่มของปลาม้าลายในช่วงต่างๆ ของการพัฒนา นั่นคือ 7 วัน 21 วันหลังจากการปฏิสนธิของไข่ นักวิจัยพบว่าแม้แต่ตัวอ่อนอายุ 7 วันก็ตอบสนองต่อคนรอบข้างโดยปรับทิศทางการเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกัน ในขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงไม่ให้เข้าใกล้ตัวอื่นๆ อย่างแข็งขัน ปลาม้าลายอายุ 21 วันเน้นการเคลื่อนไหวของพวกมันในทิศทางเดียวกับคนรอบข้างมากขึ้น แต่แทนที่จะหลีกเลี่ยงกัน สัตว์ในระยะนี้กลับเข้าหากันอย่างใกล้ชิดเหมือนอยู่รวมกันเป็นฝูง

จากการทดลองเชิงพฤติกรรมเพิ่มเติมในการศึกษานี้รวมถึงความรู้ที่มีอยู่ นักวิจัยสงสัยว่าพฤติกรรมที่สังเกตพบในตัวอ่อนของปลาม้าลายนั้นมีพื้นฐานมาจากการตอบสนองเชิงพฤติกรรมที่ค่อนข้างเรียบง่ายสองอย่าง: ระบบหนึ่งในสมองของตัวอ่อนจะวัดปริมาณวัตถุทั่วไปในบริเวณโดยรอบในขณะที่ ระบบที่สองวิเคราะห์สิ่งเร้าการเคลื่อนไหว Armin Bahl กล่าวว่า "การตอบสนองทางพฤติกรรมทั้งสองแบบเป็นการตอบสนองต่อการมองเห็น ซึ่งหมายความว่าในสัตว์ ข้อมูลภาพบางประเภททำให้เกิดปฏิกิริยาเชิงพฤติกรรมในรูปแบบของการเคลื่อนไหว"

เพื่อทดสอบสมมติฐาน นักวิจัยได้ใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อจำลองการเคลื่อนไหวของปลากลุ่มเล็กๆ แบบจำลองนี้ใช้เพียงปฏิกิริยาตอบสนองของ visuomotor ทั้งสองที่ระบุว่าเป็น "กฎการตัดสินใจ" เพื่อกำหนดพฤติกรรมของปลาเสมือนแต่ละตัว Armin Bahl กล่าวว่า "กลุ่มปลาจำลองมีพฤติกรรมเหมือนกับตัวอ่อนของ zebrafish จริงๆ ซึ่งแสดงให้เห็นชัดเจนว่าพฤติกรรมโดยรวมของสัตว์เหล่านี้สามารถอธิบายได้โดยใช้การตอบสนองเชิงพฤติกรรมที่ค่อนข้างง่ายเหล่านี้"

การกลายพันธุ์เป้าหมายเปลี่ยนพฤติกรรมกลุ่มของตัวอ่อน

นักวิจัยได้ใช้เทคนิค CRISPR-Cas9 เพื่อแก้ไขยีนเฉพาะในตัวอ่อนแต่ละตัว เพื่อที่จะค้นหาว่าบทบาทใดของการแต่งหน้าทางพันธุกรรมในพฤติกรรมกลุ่มของปลาม้าลาย ในการทำเช่นนั้นพวกเขาก็สามารถที่จะแสดงการกลายพันธุ์ของยีนที่scn1labและแผ่น 1การปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการตอบสนองของแต่ละสัตว์กลายพันธุ์ต่อสิ่งเร้าภาพและ consequentially พฤติกรรมของกลุ่ม การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมเหล่านี้เชื่อมโยงกับรูปแบบเฉพาะของโรคลมบ้าหมูและออทิสติกในเด็กหรือโรคจิตเภท ตัวอ่อนของ zebrafish ที่มีการกลายพันธุ์scn1labรักษาระยะห่างระหว่างตัวมันเองกับตัวอื่นๆ มากกว่าตัวเดียวกันโดยไม่มีการกลายพันธุ์ ในทางตรงกันข้าม ตัวอ่อนของ zebrafish กับdisc1 การกลายพันธุ์อยู่ใกล้กันมากกว่าคนรอบข้าง

เช่นเคย พฤติกรรมของสัตว์กลายพันธุ์สามารถจำลองและทำซ้ำได้ด้วยแบบจำลองคอมพิวเตอร์ "แนวทางของเราในการใช้เทคนิคทางพันธุกรรมสมัยใหม่และการทดลองเชิงพฤติกรรมกับปลาม้าลายร่วมกับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ทำให้เรามีโอกาสพิเศษในการโน้มน้าวพฤติกรรมทางสังคมโดยเฉพาะ จากนั้นจึงทดสอบแบบจำลองพฤติกรรมของสัตว์โดยรวม ด้วยเครื่องมือทางอณูพันธุศาสตร์และกล้องจุลทรรศน์ต่างๆ ที่มีอยู่แล้ว สำหรับปลาม้าลายและที่เราสร้างขึ้นในคอนสแตนซ์ ในไม่ช้าเราจะสามารถวิเคราะห์รากฐานของระบบประสาทสำหรับพฤติกรรมที่น่าสนใจนี้ได้อย่างละเอียด” อาร์มิน บาห์ล กล่าวสรุปสล็อตออนไลน์ 918kiss