一种新的自动化斑马鱼行为监测工具

通过检测行为的细微变化，该工具可以实现更快的福利评估、干预和镇痛管理，代表着一个重要的改进。

鱼是英国科学研究中第二常见的物种，但与其他实验室物种(如啮齿动物)相比，人们对它们的福利知之甚少。斑马鱼的许多常规程序，包括为了识别目的而剪鳍、侵入性标记和手术，都会导致组织损伤。证据支持这一共识，即鱼有体验疼痛的潜力，应该提供适当的镇痛方法。评估鱼类的福利可能是具有挑战性和耗时的，因为水族馆中饲养的动物数量很多，而且行为变化往往是微妙的。目前有一些方便或低成本的方法来确定疼痛和或/压力的行为和生理指标。需要一种自动化的方法来评估行为是否正常，并测量侵入性手术后的疼痛。

FBI的工具是一种识别和评估斑马鱼疼痛的强大方法，它使用摄像头和跟踪软件跟踪单个鱼的3D轨迹。此前有证据表明，正常、健康的斑马鱼通常会不断地游泳，使用鱼缸的所有区域。在痛苦的刺激后，鱼减少了游泳活动，增加了对鱼缸底部的使用，这可以通过镇痛来防止。

FBI可以区分基线健康行为和异常行为，并将其分为四个大领域(“健康”、“OK”、“不健康”和“不正常”)。该软件提供了关于“活动”和“旅行距离”以及行为周期的持续时间的信息，提供了实时更新的评级(每分钟)，并将定性和定量信息结合起来描述鱼类的行为。实验室工作人员可以利用这些信息准确监测自由游动鱼类的福利，以响应实验室程序，并提供警报，以便采取干预措施改善福利。

为了验证该系统，Sneddon博士和她的团队还测试了四种具有止痛特性的药物在改善鳍夹手术引起的行为改变方面的效果。将利多卡因、氟尼辛、布比卡因和吗啡注入水箱中，可防止剪鳍后相关的活动和游泳距离的降低。应用利多卡因所产生的行为与对照组的观察结果最为一致，这表明利多卡因是试验中最成功的镇痛药。作者建议，对于造成组织损伤和可能引起疼痛的侵入性手术，应该提供镇痛，除非这样做会混淆数据收集。

在大型鱼类实验室设施中采用联邦调查局将减少工作人员花在福利检查上的时间，并提供一种无误差的测量鱼类行为的方法。未来的研究可以将FBI的应用扩展到其他实验环境中。目前，该工具可以监测自由活动的单独饲养的鱼，例如用于基因分型或手术恢复。然而，基于对视频图像颜色的分析，研究人员正在开发一种工具来调查群体反应。由于FBI系统代表了一种提供非侵入性监测、结合行为特征和评估结果组合的通用方法，它可以应用于各种各样的3D和2D行为环境，其中需要斑马鱼对各种治疗的反应。

却把博士说:“联邦调查局代表着我们在评估斑马鱼福利方面向前迈出了一大步，通过让它可以免费下载，我真诚地希望它将被全球斑马鱼用户采用。通过实现这个工具，研究人员和护理人员可以通过确保他们的斑马鱼在实验中行为正常来改进他们的实验，但进一步可以在有必要进行侵入性手术时使用镇痛方案，防止疼痛成为他们研究中的混杂因素。”

该工具可免费下载。请点击在这里访问FBI斑马鱼跟踪和分析软件，源代码和用户指南。摄像机是必需的。