当前，斑马鱼作为神经科学与行为学研究的重要模式生物，因其与人类基因相似度高达87%、胚胎透明、繁殖周期短等特性，在行为学研究领域展现出独特的价值。

从经典范式到高通量筛选的技术革新，从探索焦虑行为、学习认知、社交防御等3大行为模块构建，到基因、神经环路、复杂行为的整合分析，斑马鱼行为学研究不断推动着神经科学、药物研发、毒理学和发育生物学的创新发展，并为人类转化医学与精准医疗应用提供了全新的视角。本期，我们一起来探究探索焦虑行为的经典范式及其应用进展——

Part 01 斑马鱼探索与焦虑行为实验

斑马鱼的焦虑行为与哺乳动物类似，其皮质醇应激通路与人类高度同源，通过基因编辑可以敲除其糖皮质激素受体基因，从而诱发斑马鱼焦虑表型。斑马鱼探索与焦虑行为研究，常通过旷场实验（Open Field Test, OFT）、新型水槽测试（Novel Tank Test, NTT）等实验方法，利用斑马鱼天生的趋触性和对开放空间的回避反应，来量化评估斑马鱼在新环境中的运动活动、探索行为和焦虑样行为，可用于评估药物的抗焦虑作用及焦虑相关疾病的发病机制。如，给予斑马鱼抗焦虑药物后，其在旷场中心区域的停留时间可能增加，表明焦虑水平降低。

斑马鱼旷场实验（OFT）

技术优势：是行为学研究领域中一项经典且广泛应用的技术，通过量化斑马鱼在新异环境中的行为反应，揭示其焦虑水平、探索动机及运动能力等神经行为学特征，具有操作简便、高通量、成本低等优势。

实验原理：基于斑马鱼对开阔空间的自然行为反应模式，通过分析鱼类的游泳轨迹来评估其焦虑水平和运动能力。焦虑水平较高的斑马鱼可能更倾向于停留在旷场边缘区域，而较少进入中心区域。

关键指标：底部停留时间（反映焦虑程度）、总游动距离（评估运动能力）以及重复转圈行为（指示神经异常）。

实验方法：使用透明或半透明水槽，当斑马鱼刚进入时，会因恐惧本能倾向于贴附边缘区域活动，即“边缘偏好”，但其探究欲望又会驱动其向中心区域探索。通过精确测量斑马鱼在中心区域与边缘区域的停留时间、运动轨迹及速度等参数，可间接推断其情绪状态与认知功能。

应用案例：已有许多斑马鱼研究表明，不同药理学的干预可显著改变斑马鱼旷场行为表型，如吗啡戒断会增强边缘偏好并增加甩尾行为，而乙醇处理则减少中心区域活动抑制；帕金森病等会导致斑马鱼运动能力下降，重金属暴露也导致焦虑行为增加等。

新型水槽测试（NTT）

技术优势：它是行为学研究领域的关键工具，通过水槽测量垂直探索行为，揭示其焦虑水平、探索动机及运动能力等神经行为学特征。

实验原理：基于斑马鱼的“趋地性”本能，当首次被置于陌生水箱时，鱼会因恐惧而在底部附近潜水以规避潜在威胁。随着适应环境，其探索行为逐渐增加，表现为向上层区域游动。

评价指标：顶部停留时间减少、进入顶层延迟时间延长、底部与上层区域的穿梭次数、总游动距离、平均速度等。

实验方法：将斑马鱼随机分为对照组和实验组，适应性饲养后进行实验。使用玻璃水缸作为测试容器，通常分为两个相等的虚拟水平部分——底部和上部，通过视频录制系统记录斑马鱼在测试容器中的行为。随后，使用专业的视频跟踪和分析软件对斑马鱼的行为进行量化分析，记录斑马鱼在不同区域的停留时间、运动轨迹、速度等参数，并计算相关评价指标，以评估不同处理对斑马鱼焦虑样行为的影响。

应用案例：已有研究将斑马鱼新型水槽测试（NTT）应用于益生菌研究、抗焦虑药物验证、基因功能研究等。研究结果表明，长期摄入鼠李糖乳杆菌的斑马鱼在NTT中上层停留时间增加，焦虑行为减少；抗焦虑药，如丁螺环酮可延长上层探索时间，与NTT结果一致；nacre突变体在开放领域测试中底部停留延长，揭示其焦虑相关行为异常等。

Part 02 斑马鱼行为分析及成像设备——环特自主研发，硬核登场！

随着自动化追踪系统与深度学习算法的突破，国产斑马鱼行为分析设备正迎来关键窗口期。斑马鱼行为分析及成像识别设备不仅可以量化斑马鱼在旷场、水槽测试中的运动轨迹、区域停留时间等参数，为焦虑行为的客观评估提供了科学依据，也能够对斑马鱼神经系统进行活体成像，观察其神经元的活动、突触的连接等微观结构，为失眠、焦虑、抑郁症等疾病模型构建、药物靶点发现及行为机制研究提供了更精准的研究工具。

环特生物依托20年在斑马鱼技术应用领域的积淀，推出全栈自研的斑马鱼高通量2D行为分析系统、斑马鱼成/幼鱼3D行为分析系统、斑马鱼全景成像系统，并入选2025杭州市优质产品推荐目录！

其3D行为建模算法、全景动态追踪技术等核心指标达到国际领先水平，全球首创的360度全景成像系统攻克了斑马鱼多维立体观测难题，其稳定性、智能控制系统等也突破了关键技术瓶颈，实现了生物技术科研设备领域的重大突破，填补了斑马鱼专用设备空白，为国产斑马鱼设备的创新发展注入了强劲动力。

斑马鱼3D行为分析系统

斑马鱼3D行为分析系统可用于斑马鱼成鱼/幼鱼神经疾病、运动能力等相关行为实验运动轨迹追踪、数据采集，实现多条斑马鱼在同一空间内的同时分析，可以拓展多个行为分析组件，进行新型水箱测试、捕食者测试、社交测试，做记忆力训练、神经受损、焦虑、性保健等模型实验。

斑马鱼2D高通量行为分析系统

DanioTrack 2D斑马鱼高通量行为分析系统，可用于斑马鱼成鱼/幼鱼神经疾病、运动能力等相关行为实验运动轨迹的追踪、活跃程度监测和数据采集，具备在同一平面内针对多个目标斑马鱼进行同步分析的功能。

斑马鱼全景成像系统

Danio Visual斑马鱼全景成像系统，是一款为斑马鱼定制的软硬件系统，其中包括前端的限位功能、光学成像模块与斑马鱼分析软件，可用于斑马鱼荧光和白光图像采集、图像分析，适用于所有3-7天的斑马鱼幼鱼实验终点活体成像。

目前，环特斑马鱼行为分析及成像设备已成功应用于多家科研院所、企业，设备表现稳定，客户对其性能及售后服务给予高度认可。相信环特斑马鱼专用实验设备也将助力更多斑马鱼行为学研究取得突破性成果，有效提升实验效率和实验效果，让科研更智能，引领智能实验室设备行业发展！欢迎来电垂询！