鲀形目鱼类应激行为的神经机理研究

鱼类在意识到危险的接近时，会由中枢神经的"Mauthner cell"神经元调控脊神经，立即做出快速的逃逸反应（"C escape" 或 "S escape"）。而鲀形目鱼类，体形粗短，游速缓慢，无法做出快速的 "C" 或 "S"型的逃逸反应。反之，刺鲀科和鲀科的大多数种类在紧急状况下，会急速"胀气"上浮"装死"逃避敌害，并能迅速复原逃逸。目前，对于鲀类这种特殊行为的神经传导通路和机制，甚至，鲀类是否具有"Mauthner"运动神经元系统，都没有相关的研究。本课题以暗纹东方鲀（"河豚鱼"）为对象，系统地研究其胀气行为的解剖学结构，刺激原理及其神经传导通路。为进一步理解生物警戒逃避的神经机理和进化理论奠定基础。又因本鱼的基因组已测定，内含子比人的小但数目相仿，这为下一步的深入研究和研究结果的应用（如仿生医学等）提供了极有潜力的模式。同时，能指导河鲀的养殖，减少因胀气频发对鱼类生长的影响。

硬骨鱼中鲀形目（Tetraodontiformes）的四齿鲀科（Tetraodontidae）和二齿鲀科（Diodontidae）的鱼在受到强烈刺激时，如敌害生物捕食，会有比较独特的应激逃避行为即“胀气”行为（puffing behavior）。目前，对于这种特殊的应激行为的神经调控的研究未见报道。因此本项目以暗纹东方鲀作为研究对象，采用动态观察、组织解剖等方法，对应激胀气行为的动力学过程进行了研究，阐述了该行为发生过程中的的吸排水机制，并进行了功能形态学的全面且细致的研究。利用神经染色和神经追踪等方法，首次阐述了应激胀气行为的神经调控进行了研究。根据研究结果推测在自然界中当敌害进入河豚鱼视野，河豚鱼的中枢神经系统接收到视觉传入信息后，运动神经元兴奋，口咽腔运动；并且由于神经内分泌细胞和交感神经节前神经元的兴奋，释放应激激素，使得口咽腔更为迅速和有力的吞咽水，快速完成胀气行为。本研究为进一步理解生物应激行为的神经调控机理和进化选择奠定基础。