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惊跳反应(或惊跳反射)是脊椎动物及人类对于骤发声响或遇到危险情况时表现出的一种避险防御性反射。在硬骨鱼和两栖动物幼体中,惊跳反射大多表现为快速逃跑行为。该行为过程分为两个阶段:接收到刺激后,鱼体快速弯曲成C字形;然后迅速游离刺激源所在地。因此,快速逃跑行为也叫C形逃跑或C-start。本研究发现,给予骤发的声音刺激(100Hz,110dB)后,暗纹东方鲀表现出快速逃跑行为。但是,由于暗纹东方鲀的体型不适宜表现如斑马鱼的C-start行为,因此快速逃跑行为发生率低,且行为的延迟时间长。鱼类快速逃跑反应的控制中心是脑部的Mauthner细胞,Mauthner细胞可接受多重感觉传入,通过后脑中网状神经元形成的脑干逃跑网络(Brainstem Escape Network,BEN),主导快速逃跑行为发生。组织学观察发现,暗纹东方鲀的Mauthner细胞位于延脑腹侧,胞体为椭圆形,细胞的长短轴比显著低于斑马鱼Mauthner细胞的长短轴之比,侧向树突与第八神经的直接联系不明显。GABA是中枢神经系统的抑制性神经递质,其受体是存在于Mauthner细胞膜表面的抑制性受体。选用GABA受体抑制剂Gabazine (10μM)对暗纹东方鲀药浴处理后,其快速逃跑行为发生率显著增加,反应延迟时间也显著降低。这表明抑制暗纹东方鲀Mauthner细胞膜上的抑制性受体,可增强暗纹东方鲀快速逃跑行为能力。谷氨酸是中枢神经系统的重要兴奋性神经递质。Mauthner细胞膜上主要的兴奋性受体为谷氨酸受体。离子型的谷氨酸受体有两种:AMPA受体(AMPAR或Glu1R)和NMDA受体(NMDAR或Glu2R)。选用这两种谷氨酸受体增效药物阿尼西坦(Aniracetam)和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA),分别对暗纹东方鲀进行药浴处理后,发现其快速逃跑行为的发生率增加,且延迟时间减少。但两个处理组延迟时间的变化程度不同:阿尼西坦处理组的延迟时间减少,与对照组之间存在极显著的差异;NMDA处理组与对照组在延迟时间上无显著差异。从行为起始10ms后鱼体偏转角度、第一阶段结束时鱼体偏转角度和第一阶段的持续时间等行为学参数来看,阿尼西坦处理组对于暗纹东方鲀快速逃跑行为的作用更显著。采用AMPAR和NMDAR的抗体分别标记AMPA处理组和对照组的Mauthner细胞膜上的两种受体。免疫组化结果表明,在暗纹东方鲀中,AMPA受体广泛分布在其Mauthner细胞表面,NMDA受体的信号较弱。阿尼西坦处理后,NMDA受体的信号增强。根据以上结果推测,在启动声音引发的快速逃跑行为过程中,Mauthner细胞膜上的谷氨酸受体发挥重要作用,而暗纹东方鲀快速逃跑行为发生率低则可能是由于其Mauthner细胞突触后膜上的谷氨酸受体数目较少,导致其Mauthner细胞的兴奋阈值较高。此外,在暗纹东方鲀后脑中未观察到诸如斑马鱼等所具的Mid2cm、Mid3cm等Mauthner细胞相关神经元。因此,推测由于暗纹东方鲀Mauthner细胞欠发达,导致其快速逃跑能力较弱,故在应激逃避方面,需要进化出其他的防御方式,如胀气佯死等,以保证种群的存活率。本研究为深入研究鱼类的应激反应的生理机理奠定基础,并为经济鱼类的健康养殖提供理论依据。