《Behavioural Brain Research》：Cue-dependent limits of stress contagion in zebrafish: visual exposure to seizure-like behavior alters social positioning without stress transfer
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•戊四氮诱导示范鱼产生癫痫样行为并导致其躯干皮质醇升高•观察鱼未复现典型的行为或内分泌应激反应•戊四氮条件改变了示范鱼–观察鱼二者的空间组织•研究结果支持线索依赖性作为斑马鱼应激传染的假说引言情绪传染——即一个个体的情感状态在另一个个体中引起相应情感状态的过程——是动物间一种
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戊四氮诱导示范鱼产生癫痫样行为并导致其躯干皮质醇升高
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观察鱼未复现典型的行为或内分泌应激反应
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戊四氮条件改变了示范鱼–观察鱼二者的空间组织
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研究结果支持线索依赖性作为斑马鱼应激传染的假说
引言
情绪传染——即一个个体的情感状态在另一个个体中引起相应情感状态的过程——是动物间一种基本的社会交流形式 [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]。与需要观点采择和显式推断的认知共情不同，情绪传染可以通过相对自动化的感知–动作耦合而产生。在Preston和de Waal [9] 提出的感知–动作模型（PAM）框架中，对另一个个体情绪状态的感知会在观察者中激活相应的表征，为共享的情感与生理反应提供潜在的机制。相关现象包括恐惧传染和应激传染，描述的是特定负性情感情境中的传播，以及观察性恐惧学习，即个体通过观察获得习得性反应 [4], [10]。在这些现象中，一个重要的未解问题是：社会性传播是依赖于对结构化的、具有生态效度的有意义信号的识别，还是也可以由显著但非典型的同种个体行为变化所引发。
情绪传染及相关的情感状态传播形式已在人类和其他哺乳动物中得到了广泛表征 [2], [4], [5], [7], [11]。观察另一个个体的痛苦可以引起观察者在行为、自主神经、内分泌和神经层面相应的反应 [12], [13], [14]，而啮齿动物研究表明，社会性传播的防御行为伴随参与情感加工的神经系统的激活 [14], [15], [16], [17], [18]。这些发现支持了进化上保守的机制的存在，通过这些机制，其他个体的状态可以影响观察者的行为和生理 [4], [11], [14], [19], [20]。然而，重要的是，在这些实验范式中的示范个体通常表现出可识别的、物种典型的威胁或痛苦行为反应。因此，社会性传播在多大程度上依赖于所观察行为的结构和生物学意义，目前尚未完全阐明。
斑马鱼（Danio rerio）提供了一个可行的脊椎动物模型来研究这一问题。暴露于捕食者相关线索或同种个体的报警物质会引发一套已充分表征的反捕食反应，包括快速疾驰、僵直、沉底、运动活动改变和社会凝聚性变化，同时伴随下丘脑–垂体–间肾（HPI）轴的激活，以皮质醇水平作为指标 [21], [22], [23]。斑马鱼也能对同种个体的情感状态做出反应。Oliveira等 [24] 证明，视觉上观察同种个体暴露于捕食者或报警物质的鱼会表现出相应的反捕食行为和皮质醇升高，而Silva等 [25] 表明此类反应受社会熟悉度的调节。后续研究已证明社会介导的运动活动变化和鱼群结构变化 [26], [27]，以及催产素信号在恐惧社会性传播中的作用 [28]。这些发现共同确立了斑马鱼作为研究应激相关状态社会性传播的行为、内分泌和神经机制的有用模型。
尽管相关文献日益丰富，但现有的斑马鱼实验范式通常依赖于示范个体表达生物学相关的、物种典型的反应，如捕食者诱导的或社会调节的防御行为，而非非生态学的运动障碍。因此，同种个体的显著异常本身是否足以引起观察者的典型应激反应，抑或此类反应依赖于物种典型威胁线索的结构或可解读性，目前仍不清楚。为回答这一问题，我们试图产生一种显著的、可重复的示范鱼行为改变，该改变不具有典型防御展示的物种典型结构。戊四氮（PTZ），一种在斑马鱼中诱导癫痫样运动活动的惊厥剂，为产生此类表型提供了受控手段。给予标准化剂量的PTZ使相同的实验扰动应用于不同示范个体，同时产生高度显著的运动障碍，且具有病理生理性质而非生态学性质。因此，该范式使我们能够检验在缺乏可识别反捕食线索的情况下，视觉暴露于显著的同种异常行为是否足以引起应激传染的典型行为与内分泌关联。
因此，我们向示范斑马鱼施用PTZ，同时让初始状态未处理的观察鱼从相邻水箱中观看它们，并量化二元对中双方的行为和内分泌反应。对照示范鱼仅接受水。评估僵直、疾驰、沉底、社会接近度、一般运动活动和躯干皮质醇，以表征示范鱼表型并确定观察鱼是否出现相应的反应。如果仅显著的同种个体异常就足以引起观察者的典型应激反应，则预测暴露于PTZ处理示范鱼的观察鱼会表现出与应激相关的典型行为变化和皮质醇升高。相反，如果这些反应依赖于物种典型威胁线索的结构或可解读性，则预测观察鱼尽管视觉暴露于PTZ处理示范鱼高度显著的癫痫样行为，但不会复现典型应激表型。
章节摘要
动物与饲养
所有实验均在性成熟的斑马鱼（> 3月龄）上进行，遗传背景为杂合体。两种性别的鱼均从商业供应商（Carolina Biological Supply）购买，在14小时光照/10小时黑暗的 photoperiod 条件下进行混合饲养。它们饲养于2.8 L水箱中，使用循环水族箱（Aquaneering），饲养密度约为每升3条鱼。水质条件维持在以下参数范围内：温度：
基线行为
基线行为测量结果以描述性方式总结于表1中。治疗前的数值在四个处理–角色组之间普遍相似，在典型应激相关行为、社会邻接性或一般运动活动方面无明显差异。所有组的基线僵直均为偶发事件。每个行为终点的基线数值作为协变量纳入用于所有治疗后行为分析的基线调整GEE模型中。
主要发现
本研究检验了视觉暴露于同种个体行为中显著的、非生态学的异常是否足以引起斑马鱼的应激相关行为或内分泌传染。PTZ给药在示范鱼中产生了稳健的癫痫样表型，特征表现为僵直、疾驰、沉底和运动活动的显著改变。PTZ示范鱼还表现出显著升高的躯干皮质醇，证实所诱导的运动障碍
伦理声明
本研究按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。本研究经中西部大学机构动物护理和使用委员会批准。（批准编号：#AZ-4088）
资金来源
资助：本研究由亚利桑那州格兰代尔中西部大学内部基金资助。
手稿撰写过程中生成式人工智能及人工智能辅助技术的声明
在本手稿撰写过程中，作者使用ChatGPT（OpenAI）协助起草、编辑并改善手稿的清晰度和组织。使用此工具后，作者对所有内容进行了审查和编辑，并对最终手稿的完整性承担全部责任。
CRediT作者贡献声明
Arshan Halkor：撰写——审阅与编辑、可视化、调查、形式化分析、数据整理。Howell Colton：撰写——审阅与编辑、可视化、调查、形式化分析、数据整理。Kaufman Jason：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、可视化、指导、获取资金、形式化分析、概念构思。Vera Brandon：撰写——审阅与编辑、资源、方法学、调查。
致谢
我们感谢Emily King和MWU饲养室工作人员确保高质量的动物护理。我们同样感谢Chase Irwin提供统计指导。
Arshan Halkor|Colton A. Howell|Brandon C. Vera|Jason A. Kaufman
