當前，斑馬魚作為神經科學與行為學研究的重要模式生物，因其與人類基因相似度高達87%、胚胎透明、繁殖周期短等特性，在行為學研究領域展現出獨特的價值。

從經典范式到高通量篩選的技術革新，從探索焦慮行為、學習認知、社交防御等3大行為模塊構建，到基因、神經環路、復雜行為的整合分析，斑馬魚行為學研究不斷推動著神經科學、藥物研發、毒理學和發育生物學的創新發展，并為人類轉化醫學與精準醫療應用提供了全新的視角。本期，我們一起來探究探索焦慮行為的經典范式及其應用進展——

Part 01 斑馬魚探索與焦慮行為實驗

斑馬魚的焦慮行為與哺乳動物類似，其皮質醇應激通路與人類高度同源，通過基因編輯可以敲除其糖皮質激素受體基因，從而誘發斑馬魚焦慮表型。斑馬魚探索與焦慮行為研究，常通過曠場實驗（Open Field Test, OFT）、新型水槽測試（Novel Tank Test, NTT）等實驗方法，利用斑馬魚天生的趨觸性和對開放空間的回避反應，來量化評估斑馬魚在新環境中的運動活動、探索行為和焦慮樣行為，可用于評估藥物的抗焦慮作用及焦慮相關疾病的發病機制。如，給予斑馬魚抗焦慮藥物后，其在曠場中心區域的停留時間可能增加，表明焦慮水平降低。

斑馬魚曠場實驗（OFT）

技術優勢：是行為學研究領域中一項經典且廣泛應用的技術，通過量化斑馬魚在新異環境中的行為反應，揭示其焦慮水平、探索動機及運動能力等神經行為學特征，具有操作簡便、高通量、成本低等優勢。

實驗原理：基于斑馬魚對開闊空間的自然行為反應模式，通過分析魚類的游泳軌跡來評估其焦慮水平和運動能力。焦慮水平較高的斑馬魚可能更傾向于停留在曠場邊緣區域，而較少進入中心區域。

關鍵指標：底部停留時間（反映焦慮程度）、總游動距離（評估運動能力）以及重復轉圈行為（指示神經異常）。

實驗方法：使用透明或半透明水槽，當斑馬魚剛進入時，會因恐懼本能傾向于貼附邊緣區域活動，即“邊緣偏好”，但其探究欲望又會驅動其向中心區域探索。通過精確測量斑馬魚在中心區域與邊緣區域的停留時間、運動軌跡及速度等參數，可間接推斷其情緒狀態與認知功能。

應用案例：已有許多斑馬魚研究表明，不同藥理學的干預可顯著改變斑馬魚曠場行為表型，如嗎啡戒斷會增強邊緣偏好并增加甩尾行為，而乙醇處理則減少中心區域活動抑制；帕金森病等會導致斑馬魚運動能力下降，重金屬暴露也導致焦慮行為增加等。

新型水槽測試（NTT）

技術優勢：它是行為學研究領域的關鍵工具，通過水槽測量垂直探索行為，揭示其焦慮水平、探索動機及運動能力等神經行為學特征。

實驗原理：基于斑馬魚的“趨地性”本能，當首次被置于陌生水箱時，魚會因恐懼而在底部附近潛水以規避潛在威脅。隨著適應環境，其探索行為逐漸增加，表現為向上層區域游動。

評價指標：頂部停留時間減少、進入頂層延遲時間延長、底部與上層區域的穿梭次數、總游動距離、平均速度等。

實驗方法：將斑馬魚隨機分為對照組和實驗組，適應性飼養后進行實驗。使用玻璃水缸作為測試容器，通常分為兩個相等的虛擬水平部分——底部和上部，通過視頻錄制系統記錄斑馬魚在測試容器中的行為。隨后，使用專業的視頻跟蹤和分析軟件對斑馬魚的行為進行量化分析，記錄斑馬魚在不同區域的停留時間、運動軌跡、速度等參數，并計算相關評價指標，以評估不同處理對斑馬魚焦慮樣行為的影響。

應用案例：已有研究將斑馬魚新型水槽測試（NTT）應用于益生菌研究、抗焦慮藥物驗證、基因功能研究等。研究結果表明，長期攝入鼠李糖乳桿菌的斑馬魚在NTT中上層停留時間增加，焦慮行為減少；抗焦慮藥，如丁螺環酮可延長上層探索時間，與NTT結果一致；nacre突變體在開放領域測試中底部停留延長，揭示其焦慮相關行為異常等。

Part 02 斑馬魚行為分析及成像設備——環特自主研發，硬核登場！

隨著自動化追蹤系統與深度學習算法的突破，國產斑馬魚行為分析設備正迎來關鍵窗口期。斑馬魚行為分析及成像識別設備不僅可以量化斑馬魚在曠場、水槽測試中的運動軌跡、區域停留時間等參數，為焦慮行為的客觀評估提供了科學依據，也能夠對斑馬魚神經系統進行活體成像，觀察其神經元的活動、突觸的連接等微觀結構，為失眠、焦慮、抑郁癥等疾病模型構建、藥物靶點發現及行為機制研究提供了更精準的研究工具。

環特生物依托20年在斑馬魚技術應用領域的積淀，推出全棧自研的斑馬魚高通量2D行為分析系統、斑馬魚成/幼魚3D行為分析系統、斑馬魚全景成像系統，并入選2025杭州市優質產品推薦目錄！

其3D行為建模算法、全景動態追蹤技術等核心指標達到國際領先水平，全球首創的360度全景成像系統攻克了斑馬魚多維立體觀測難題，其穩定性、智能控制系統等也突破了關鍵技術瓶頸，實現了生物技術科研設備領域的重大突破，填補了斑馬魚專用設備空白，為國產斑馬魚設備的創新發展注入了強勁動力。

斑馬魚3D行為分析系統

斑馬魚3D行為分析系統可用于斑馬魚成魚/幼魚神經疾病、運動能力等相關行為實驗運動軌跡追蹤、數據采集，實現多條斑馬魚在同一空間內的同時分析，可以拓展多個行為分析組件，進行新型水箱測試、捕食者測試、社交測試，做記憶力訓練、神經受損、焦慮、性保健等模型實驗。

斑馬魚2D高通量行為分析系統

DanioTrack 2D斑馬魚高通量行為分析系統，可用于斑馬魚成魚/幼魚神經疾病、運動能力等相關行為實驗運動軌跡的追蹤、活躍程度監測和數據采集，具備在同一平面內針對多個目標斑馬魚進行同步分析的功能。

斑馬魚全景成像系統

Danio Visual斑馬魚全景成像系統，是一款為斑馬魚定制的軟硬件系統，其中包括前端的限位功能、光學成像模塊與斑馬魚分析軟件，可用于斑馬魚熒光和白光圖像采集、圖像分析，適用于所有3-7天的斑馬魚幼魚實驗終點活體成像。

目前，環特斑馬魚行為分析及成像設備已成功應用于多家科研院所、企業，設備表現穩定，客戶對其性能及售后服務給予高度認可。相信環特斑馬魚專用實驗設備也將助力更多斑馬魚行為學研究取得突破性成果，有效提升實驗效率和實驗效果，讓科研更智能，引領智能實驗室設備行業發展！歡迎來電垂詢！