目前常用的斑馬魚學習記憶研究行為模式有兩種,分別為空間記 憶學習(spatial learning)以及恐懼記憶學習(fear learning)。其原因是由 於此兩類的模式可便於與前人建立之齧齒類動物實驗進行比較(Lu, et al., 2001; Morris, 1984; Sullivan, et al., 2004)。此外,這兩類的行為模 式亦可測試動物的情境制約學習(context conditioning)或是空間線索
過往類似的研究多集中在金魚身上,利用斑馬魚進行學習與記憶 相關研究的只占極少數。較早的文獻為 1987 年時,Davis 與 Klinger 發現對金魚施以全端腦 (telencephalon)切除後,金魚仍可利用光線去 區辨空間中的左右方向(Davis & Klinger, 1987)。此外在利用迷宮配合 線索給予空間記憶的學習過程中,端腦切除動物之學習記憶表現較正 常的動物為差 (Salas, et al., 1996a; Salas, et al., 1996b) 。而在 2004 年,Portavella 等人利用主動趨避學習作業(active avoidance paradigm) 成功測試了金魚在時間及空間線索的控制下之學習,並利用破壞方式 找到金魚端腦中,相對於哺乳類的海馬迴及杏仁核等,負責空間記憶 與恐懼記憶的部位(Portavella, et al., 2004a; Portavella, et al., 2004b) 。 相似的主動趨避作業更在 2007 年由 Xu 完整的移植至斑馬魚模式 上。(Xu, et al., 2007)。由於分子生物層次及基因體的研究日益進步,
在硬骨魚中,斑馬魚的基因圖譜以及發生過程,均已經有非常完整的 系統可供參考,故在近十年,針對利用斑馬魚作為實驗動物進行如空 間記憶等行為模式測試的研究也開始增加。Swain 等人在 2004 年提 出,利用麩胺酸 NMDA 型受器拮抗劑(glutamate NMDA receptor antagonist) MK-801,可干擾斑馬魚的學習過程(Swain, et al., 2004)。
Darland 等人則使用古柯鹼(cocaine)去對基因突變後之斑馬魚,在數 種行為上的表現作篩選。他亦是首位利用 T 字形迷宮研究斑馬魚空間 學習記憶的先驅 (Darland & Dowling, 2001)。 Williams 採用斑馬魚的 幼魚進行單純的空間參照區辨作業,發現幼魚可以在食物的引誘下,
進行不同顏色的區辨學習,甚至對某些顏色會有類似於偏好的行為表 現(Williams, et al., 2002)。而 Colwill 進一步在讓斑馬魚學習不同顏色 的區辨時,更確定了斑馬魚對於特定顏色之偏好的確存在。由上述的 文獻可看得出斑馬魚已經隨著其優點,愈來愈受到學術界的重視
(Colwill, et al., 2005) 。 視野看到食物,則小雞會迅速去啄食(Andrew, et al., 2000)。在硬骨魚 (teleost)如斑馬魚身上亦有相似的現象。文獻更指出,不論在成魚或
Miklosi & Andrew, 1999; Miklosi, et al., 2001; Watkins, et al., 2004)。
除了在面對食物時,斑馬魚會優先使用特定眼睛外,Brown 更提 有關的刺激進行反應(Brown & Braithwaite, 2005; Brown, et al., 2004;
Brown, et al., 2005)。
Barth 則使用了較特殊的方式進一步研究此課題。他利用誘發突 變方式 (ENU-induced mutations) ,篩選出特定的變異種,得到一個 體 內 臟 器 左 右 側 方 向 完 全 相 反 的 斑 馬 魚 品 系 , 命 名 為 fsi (frequent-situs-invertus) zebrafish,利用一些簡單的測試方式,如鏡子 反射法,發現一般品種的斑馬魚跟 fsi 品系斑馬魚的行為表現會剛好 相反,這也間接證明了斑馬魚在行為表現上,應具有側化的現象(Barth, et al., 2005; McManus, 2005)。
而在本研究中,為能夠在空間記憶學習作業上,進一步驗證腦側 合實驗之需求(Darland & Dowling, 2001) 。
動物的行為成因十分複雜,故不可單獨使用一種動物行為模式便 對動物的行為成因,做出推論及用以解釋動物行為的改變,需配合使 用其他動物行為模式,如自發性探索行為或其他的知覺功能測試,以 排除一些因實驗動物的個別差異或實驗操作,對實驗結果所造成的影 響。在本研究三階段的實驗進行前,均測試動物之自發性空間探索行
為,並據其空間探索的表現進行分組,以排除動物在 T 字形迷宮中,