斑马鱼行为篇（74）：颜色偏好影响斑马鱼的学习

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使用一个定制的长方形丙烯酸水槽（28.8厘米×14.6厘米×12厘米），用于测试成年斑马鱼在二选一辨别任务中的表现。使用可移动的有色不透明隔板将矩形水槽纵向划分为三个相等大小的隔间；两个侧边的选择隔间和中央释放隔间。每个隔板中央都有一个2.54厘米×2.54厘米的窗口，斑马鱼可以轻松通过。用白色泡沫板覆盖了竞技场长边的外侧，以阻挡对外部线索的视觉访问。实验房间由48英寸的改造LED灯照明，房间中央的光照强度为318.33±0.3 Lux。

使用蓝色和绿色的二选一辨别任务实验设置的图解表示（顶视图）。(b) 实验的示意图表示：面板1显示了通过连续八次测试个体鱼在蓝绿辨别任务中的联想能力，奖励与蓝色相关联。类似的协议也用于绿色联想训练。面板2显示了在红绿逆转任务中通过三次课程训练三条鱼，然后进行单次探测试验。前半部分显示了测试联想能力，奖励与红色相关联，后半部分显示了测试逆转能力，奖励的连续性逆转为绿色。绿色到红色的逆转能力测试也以类似方式进行。

使用蓝色和绿色的二选一辨别任务

训练每条鱼在一天内通过八个训练课程，使用社交奖励来测试与蓝色和绿色刺激相关的联想学习。使用鱼在第一次课程中所做的第一个选择作为颜色偏好的衡量，因为鱼还不知道任何奖励的存在。测试了来自四个种群的总共108条鱼（A：32，B：26，C：25，D：25）。在每个训练课程开始之前，将同一种群的六条斑马鱼转移到测试竞技场长臂一端紧挨着的保持缸中（14.6厘米×12厘米×9.6厘米），作为社交奖励。没有像其他研究那样使用食物奖励，这样鱼在一天中连续试验就不会感到饱足。由于斑马鱼是一种群居物种，期望与食物奖励相比，社交刺激会有更高的反应。将每个种群的一半受试鱼与标记有绿色门的一侧的社交奖励配对，另一半与蓝色门附近的社交奖励配对。用可移动的不透明屏风将社交刺激与主测试竞技场隔开，它们适应10分钟。测试竞技场没有社交奖励的另一侧也放置了一个类似的屏风。然后，将一个受试斑马鱼放入实验竞技场中心的不透明圆筒中。经过1分钟的适应期后，从上方拉动一根绳子移除不透明圆筒，并开始使用高清摄像机记录鱼的行为，进行为期10分钟的试验。在受试鱼首次进入绿色或蓝色门靠近刺激缸时，移除不透明屏风，让它们可以看到社交刺激。每个10分钟训练结束时，轻轻地将受试鱼放回实验竞技场中心的不透明圆筒中，并在开始下个测试前等待10分钟。在此期间，随机移动门的位置、刺激缸和不透明屏风，以防止侧面偏见。与每个受试鱼重复这个过程，总共进行八个连续的训练课程。从视频记录中，记录了鱼在被释放到竞技场后首先进入的门的颜色。使用鱼第一次的选择作为颜色偏好的衡量，并使用八次测试得分来测试不同种群在简单联想学习上的差异。在当天的试验完成后，将鱼放回饲养缸并正常喂食。

红色和绿色的二选一辨别和逆转

使用社交奖励的群体训练范式来测试不同种群在红色与绿色刺激的逆转学习上的差异。由于没有观察到单个个体的学习，可能是由于压力，在这次实验中以群体方式训练鱼。首先测试了来自四个种群的总共101条斑马鱼的红色-绿色颜色偏好（A：26，B：21，C：23，D：31），使用与测试蓝色-绿色偏好相同的程序。接下来测量了总共68条受试鱼的逆转学习（A：16，B：14，C：18，D：20）。蓝色-绿色检测、测试红色-绿色颜色偏好和逆转学习检测之间相隔两个月进行，以防止对设置的习惯化影响结果。个体受试鱼的逆转学习试验在一天内进行。对于每个逆转学习试验，首先从每个种群中选择一个受试鱼和两个同伴鱼（随机选择），使得受试鱼容易从其他两条鱼中区分出来（例如，略大或略小）。使用与上述相同的训练竞技场，用红色和绿色门，将六条鱼的明显社交奖励放在一半受试鱼后面的红色门后，另一半放在绿色门后。然后进行了一系列的三个训练过程，将三组鱼（一个受试鱼和两个同伴）放入竞技场的中央室，并允许它们一起探索30分钟。30分钟后，将受试鱼和同伴鱼移到保持缸中10分钟，然后重复进行，总共进行三个训练。在第三次训练后，移除了社交奖励，并通过将受试鱼单独放入测试竞技场的不透明圆筒中并在1分钟适应期后远程抬起该圆筒，进行了10分钟的探测测试。记录了鱼的行为，并从视频记录中记录了受试鱼首先进入的门的颜色。在早上进行了这些初始试验，让受试鱼和两个同伴休息1小时，然后在下午进行第二组训练和测试，以测试逆转学习。在下午通过将社交奖励放在颜色交替的门后，为每条鱼逆转了奖励的连续性。在当天的试验完成后，将鱼放回饲养缸并正常喂食。

参考文献：

1、Fernandes, Y. M., Rampersad, M., Luchiari, A. C. & Gerlai, R. Associative learning in the multichamber tank: A new learning paradigm for zebrafish. Behav Brain Res 312, 279–284, https://doi.org/10.1016/j.bbr.2016.06.038 (2016).

2、Karnik, I. & Gerlai, R. Can zebrafish learn spatial tasks? An empirical analysis of place and single CS–US associative learning. Behav Brain Res 233, 415–421, https://doi.org/10.1016/j.bbr.2012.05.024 (2012).

3、Gómez-Laplaza, L. M. & Gerlai, R. Latent learning in zebrafish (Danio rerio). Behav Brain Res 208, 509–515,

4、Roy, T., Suriyampola, P.S., Flores, J. et al. Color preferences affect learning in zebrafish, Danio rerio. Sci Rep 9, 14531 (2019).

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