學位論文
Permanent URI for this collectionhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/73908
Browse
5 results
Search Results
Item 探討斑馬魚恐懼記憶之神經機制(2009) 許竣博; Hsu Chun-Po斑馬魚在脊椎動物學習和記憶能力之基因體研究方面是一種功能強大的模式動物。科學家利用斑馬魚的基因轉殖技術，發展出多樣不同基因變異的品系。而在各種突變斑馬魚被大量建立的同時，更迫切需要進行專門針對斑馬魚學習與記憶功能的行為研究。在許多研究抑制性逃避行為實驗，常以其他物種─例如大白鼠當動物模式。然而，目前對硬骨魚類情緒性記憶相關的研究依然相當缺乏，有礙於斑馬魚於神經科學相關研究的推廣。本研究採用改良型之抑制性逃避行為箱來研究斑馬魚之抑制性逃避行為。 本研究之實驗結果顯示：（1）於訓練後24小時，所有斑馬魚將會被再放回淺水區進行測試。此時，斑馬魚會對深水區產生抑制性逃避行為，且停留在淺水區的時間較訓練前有明顯的延長。（2）在消減階段，所有重新暴露於深水區的斑馬魚，會改變其對深水區已建立之抑制性逃避行為，而停留在淺水區的時間較訓練前有明顯的縮短。（3）在訓練後7天，所有斑馬魚放回淺水區進行測試，斑馬魚仍對深水區產生抑制性逃避行為，顯示此恐懼記憶被保存下來的時間至少可達到7天。（4）經過(+)MK-801（一種非競爭性麩胺酸NMDA受體拮抗劑）處理的斑馬魚，其抑制性逃避行為將會被阻斷。 (+) MK-801處理組和對照組之間，斑馬魚對深水區產生抑制性逃避行為而停留在淺水區的時間有顯著差異。（5）在經過訓練後的斑馬魚，端腦內的MAPK的磷酸化程度，會隨著時間而增加，在訓練後1.5小時到達高峰，同時與naïve組比較也有明顯增加。而端腦內的MAPK的表現量並沒有明顯變化。 綜合上述各點，本實驗不只建立一套操作簡單的行為儀器來研究斑馬魚的恐懼記憶，且實驗結果推論斑馬魚恐懼記憶相關的神經機轉與陸生的脊椎動物相似。因此，也許可以增進我們使用斑馬魚來研究神經科學的可行性，並且拓展對精神疾病藥物的開發領域，而在未來配合多樣不同突變的斑馬魚，將有助釐清脊椎動物基因與學習以及記憶功能之間的關係。Item 斑馬魚仔魚體表排氨功能與機制之研究(2008) 施廷翰淡水魚類移除體內含氮廢物最佳的方式，是直接將廢物以氨(ammonia，即NH3與NH4+)的形式排放到水體。具研究顯示，80%以上的氨會經由鰓排出。然而目前針對魚類鰓表皮細胞所作的研究仍未足以提供直接的證據說明排氨的運行方式。本實驗選用斑馬魚仔魚為模式動物，透過其體表的離子調節功能探討淡水魚類的排氨機制。 在本實驗中，利用掃描式離子選擇性電極技術（Scanning Ion-selective Electrode Technique, SIET）對仔魚體表離子作檢測。實驗發現在富含氫幫浦細胞( HRC）上的排氨的程度高於周遭的平舖細胞（PVC）與其它類型的離子細胞(Ionocyte)。以往的研究推論氫離子（H+）與排氨之間有密切的關係。在本實驗中，針對氫幫浦而使用的抑制劑bafilomycin A1與gene knockdown技術，會同時造成魚類H+與NH4+的梯度顯著降低。當給予水體高量緩衝溶液（5 mM 3-morpholinopropane sulfonic acid, MOPS）時，也發現H+與NH4+ 的排出量顯著下降。本實驗亦以SIET分析Rhcg1的功能，發現rhcg1 knockdown的仔魚其體表以及細胞排氨量明顯降低。綜合以上結果，本實驗證實仔魚體表細胞透過酸捕捉機制進行排氨功能，也為氫幫浦及Rhcg1提供參與排氨機制的直接證據。Item 斑馬魚空間記憶學習作業之不對稱行為表現－探討動物腦側化對行為的影響(2008) 吳曜如; Yao-Ju Wu隨着基因轉殖斑馬魚製備技術及相關分生檢測技術的不斷進步，斑馬魚用於神經科學的研究日漸增多，近有證據明顯示斑馬魚具有與人類相似的腦側化現象。本研究延續前人的理論基礎，利用改良之斑馬魚T字形迷宮空間記憶學習模式，藉以找出學習過程中，不同學習方向所導致之學習行為差異。並且進一步利用此差異，針對可能與空間記憶有關的端腦部位，進行不可恢復的雙側或單側手術破壞，觀察其於空間記憶學習行為之影響，以探討斑馬魚端腦是否具有類似人類的腦側化現象。 本研究中總共分為三部份實驗，第一部份利用大量未經處理之動物(naïve animal)進行測試，建立固定的標準訓練程序。此程序以訓練動物學習之方向可分為左側學習與右側學習兩種。實驗結果顯示，動物在往右側學習時，會呈現出學習曲線(p(naïve-R)< 0.0078)，但往左側學習時，並沒有如此顯著的情況(p(Naïve-L) = 0.1409)。此外，右側學習組的動物在第一次選擇的表現上，其方向的決定會自高比例選擇左側轉變為高比例選擇右側，然而往左側學習的動物則並表現出接近亂數選擇的情況。 第二部份實驗是對動物進行全端腦的破壞手術，並依照第一部份之標準程序進行訓練。實驗結果顯示經假手術處理的sham組動物，其左側或右側學習結果均和第一部份的結果相似。但雙側端腦遭破壞之lesion組動物，右側學習組的動物並沒有呈現出學習曲線，而左側學習組的動物表現出較快的速度游入目標區，但第一次在交接處進行選擇時，動物並沒有直接選擇向左。第三部份實驗是對動物的單側端腦進行破壞，並和第二部分一樣使用第一部份之標準程序進行訓練，藉此觀察比較動物的學習表現。結果顯示，右側端腦對右側方向的學習，扮演較左側端腦更加關鍵的角色。而左側端腦則可能與動物的情緒處理上較為相關。 近期文獻提出之斑馬魚腦側化現象中，認為右眼系統在斑馬魚決定是否咬取食物與辨識熟悉物體時較為優先；左眼系統的功能則在觀察陌生環境或是辨認新物體。本研究結果顯示，目標區域所在的位置，亦即動物為左側學習組或右側學習組，對於動物的學習表現有其一定的影響。而斑馬魚只有在右側學習時會呈現出較接近傳統學習的模式。我們推測，這樣的差別其原因為斑馬魚的端腦具有功能性腦側化現象，而在右側學習模式，斑馬魚右側的端腦扮演了較為重要的角色。Item 利用冷誘導及肌肉專一性系統轉殖肌酸激酶增進魚類低溫耐受度(2006) 林大暉; Ta-Huei Lin生活在熱帶及亞熱帶地區的魚類因為適應了溫暖的環境，因此在冬天時容易因為低溫而造成傷害。為了改善寒害所帶來的重大經濟損失，著手研究改善魚類對於低溫的耐受度是一個重要的課題。在本次的研究中，我們分析了鯉魚第三肌肉型肌酸激酶的生化功能，發現在低溫下，第三肌肉型肌酸激酶仍然穩定以及具有活性，因此第三肌肉型肌酸激酶可能扮演幫助鯉魚在低溫下生活時，能量代謝的一個重要的角色。因此我們分別製備了以三種不同的啟動子表現鯉魚第一型和第三肌肉型肌酸激酶的質體，並使用螢光蛋白作為篩選的標記。 藉著基因轉殖技術將鯉魚第三肌肉型肌酸激酶轉殖到實驗模式魚種（斑馬魚）中，它可以藉由表現持續且足夠強的抗寒能力，而使魚體在攝氏13℃仍能正常的泳動及生活，但是轉殖鯉魚第一肌肉型肌酸激酶並沒有改善基因轉殖斑馬魚在攝氏13℃水溫中的泳動能力。因此可知，此為面臨寒害影響的熱帶及亞熱帶魚類，欲在低溫下維持其代謝能力一個重要的指標。而斑馬魚是一個作為熱帶及亞熱帶地區魚類寒害影響改善研究的良好酵素轉殖基因平台之模式魚種。 本次研究結果顯示：在低溫下，野生型斑馬魚和基因轉殖斑馬魚的泳動能力有明顯的差異，而冷誘導啟動子和鯉魚第三肌肉型肌酸激酶啟動子更可以適時的表現鯉魚第三肌肉型肌酸激酶，增加基因轉殖斑馬魚的泳動能力。第三肌肉型肌酸激酶確實可以改善魚類對於寒冷低溫的耐受性，此外，應用於斑馬魚的成功範例可做為日後應用於國內各種易受寒害影響的經濟魚種之重要指標。Item 斑馬魚仔魚富含氫幫浦細胞對環境酸鹼值改變之短期調節機制(2009) 陳鶴文; Ho-Wen Chen魚類胚胎或仔魚必須進行酸鹼調節以應付水中酸鹼變動。斑馬魚仔魚體表上的富含氫幫浦細胞(HRCs)是主要魚體排酸的細胞。本實驗目的是探討斑馬魚仔魚排酸的短期調節機制。利用掃瞄式電子顯微鏡和共軛焦顯微鏡來觀察和量化HRCs的頂膜開口型態和密度。並利用掃瞄離子電極技術(SIET)來測量魚體內酸鹼值和魚體排出氫離子的能力。結果顯示當仔魚由pH 7轉移到pH 4環境30分鐘後，魚體內氫離子濃度有顯著增加。仔魚馴養在pH 4環境中，HRCs的頂膜開口面積和密度顯著大於馴養在pH 7環境下的仔魚。當仔魚由pH 4轉移到pH 7環境10分鐘之內，HRCs頂膜開口面積顯著下降，同時可以觀察到頂膜型態皺縮和內吞現象。然而，當仔魚由pH 7轉移到pH 4環境4小時後，HRCs頂膜開口面積才會逐漸增加。本研究證實斑馬魚仔魚具有短期調節排酸的機制。