编辑推荐：
低温麻醉下金枪鱼脑电与肌电活动研究显示，0℃和5℃可快速诱导麻醉并延长肌肉松弛，生理状态可逆，为安全麻醉处理提供依据。
苏珊娜·玛雅·德·奥利维拉（Suzane Maia de Oliveira）|普里西尔·菲迪利斯·帕谢科·哈特科普夫（Priscille Fidelis Pacheco Hartcopff）|卡洛斯·阿尔贝托·德·奥利维拉·朱尼奥尔（Carlos Alberto de Oliveira Júnior）|马塞洛·维克托·多斯·桑托斯·布里托（Marcelo Victor dos Santos Brito）|朱莉娅·桑托斯·达·席尔瓦（Julia Santos da Silva）|安东尼奥·何塞·索萨·纳西门托（Antonio José Souza Nascimento）|泰莎·德·索萨·雷伊斯（Thaysa de Sousa Reis）|埃米尔·德·阿尔梅达·卡多索（Emile de Almeida Cardoso）|秋竹明（Akira Otake Hamoy）|玛丽亚·克拉拉·秋竹明（Maria Klara Otake Hamoy）|丹妮拉·罗查·比特恩库尔特（Daniella Rocha Bittencourt）|马塞洛·费雷拉·托雷斯（Marcelo Ferreira Torres）|卢安娜·瓦斯康塞洛斯·德·索萨（Luana Vasconcelos de Souza）|迪莉·卡特里娜·法瓦乔·洛佩斯（Dielly Catrina Favacho Lopes）|肯尼迪·索亚雷斯·利尼亚雷斯·席尔瓦（Kennedy Soares Linhares Silva）|路易斯·安德烈·卢兹·巴尔巴斯（Luis André Luz Barbas）|莫伊塞斯·哈莫伊（Moisés Hamoy）
巴西帕拉联邦大学（Federal University of Pará）生物科学研究所（Institute of Biological Sciences）天然产物药理学与毒理学实验室（Laboratory of Pharmacology and Toxicology of Natural Products，简称LFTPN），贝伦市（Belém）
摘要
冷冻麻醉是一种利用低温使鱼类失去活动能力或进入麻醉状态的技术，无需使用化学药剂。然而，目前尚未通过脑电图（EEG）和肌电图（EMG）记录来评估该技术对巨骨舌鱼（Colossoma macropomum）的影响，而这些方法对于验证该技术的有效性至关重要。本研究旨在评估巨骨舌鱼（体重32±4.1克）在10°C、5°C和0°C温度下暴露10分钟时的EEG和EMG信号，以确定最适合用于短期冷冻麻醉的温度。实验在诱导过程（冷却阶段）和恢复阶段（27°C）均对鱼类的电生理反应进行了分析。鱼类被分为4组（每组9条），根据所处水温分别为：第1组（对照组）：27°C；第2组：10°C；第3组：5°C；第4组：0°C。总体而言，在诱导过程中，鱼类表现出两个阶段：第一阶段表现为神经元兴奋性和肌肉收缩增强；第二阶段则表现为EEG和EMG信号幅度降低（即肌肉放松）。较低的温度可加速麻醉诱导过程，但延长了恢复时间，这表明麻醉效果与温度存在直接关系。所有实验对象均显示出生理可逆性，且所测试的温度均适用于巨骨舌鱼的短期冷冻麻醉。其中，0°C和5°C的温度更为适宜，能够实现更快的麻醉诱导、更低的初始兴奋性（EEG结果证实），以及更长时间的肌肉放松和逐渐的生理恢复。因此，控制使用短期冷冻麻醉是处理巨骨舌鱼的可行方法。
引言
在集约化水产养殖系统中饲养的鱼类常常会面临压力，这会严重损害其福利并影响产量。为了减轻这些不利影响并采用更合适、更安全的处理方法，通常会使用麻醉剂和镇静剂（Coyle等人，2004年；Zahl等人，2012年；Barbas和Hamoy，2021年）。然而，许多麻醉剂，尤其是合成化合物，可能会对鱼类产生不良副作用（Neiffer和Stamper，2009年；Sneddon，2012年；Zahl等人，2012年；Ayd?n和Barbas，2020年），并且可能在其体内积累（Coyle等人，2004年）。作为化学药物的替代方案，还有物理麻醉方法可供水生动物使用，例如低温麻醉（Bell，1987年）和冷冻麻醉（Fonseca等人，2024年）。
冷冻麻醉通过将动物暴露在低温环境中来实现，是一种安全有效的鱼类麻醉方法。该技术无毒，诱导和恢复时间迅速（Chen等人，2014年；Fonseca等人，2024年），且易于操作、经济实惠，这些都是选择合适麻醉剂的重要标准（Ross和Ross，2008年）。此外，鱼类具有热惯性，即对温度变化的固有抵抗力（Shiels等人，2024年），并且能够通过多种机制适应温度下降（Soyano和Mushirobira，2018年），包括降低新陈代谢，从而减少氮代谢产物的产生和氧气消耗（Ross和Ross，2008年；Zhao等人，2014年）。
巨骨舌鱼（Colossoma macropomum）是一种广泛养殖的天然淡水鱼，尤其在亚马逊地区。其广泛养殖的原因在于其易于饲养、较强的抗逆性以及较高的经济价值（Bar?ante和De Sousa，2015年；Aride等人，2021年）。此外，巨骨舌鱼具有很强的适应性，能够适应多种环境变化（Araújo-Lima和Goulding，1998年；Gomes等人，2018年），尽管温度会直接影响其生理反应和生长速度（Amanajás等人，2018年）。
在先前的研究中，巨骨舌鱼在经历极端温度下降（从26°C降至5°C）后能够完全恢复，即使曾出现过短暂的心脏停搏。然而，该研究仅限于观察冷冻麻醉期间的行为和心脏变化，因此需要全面评估不同温度下大脑活动和运动功能的变化（Fonseca等人，2024年）。目前尚无研究利用脑电图（EEG）和肌电图（EMG）来探讨低温对巨骨舌鱼处理效果的影响。
已有大量文献记录了麻醉剂作用下巨骨舌鱼的神经活动（EEG）和肌肉松弛情况（Barbas等人，2017年；De Souza等人，2019年；Vilhena等人，2019年；Barbas等人，2021年；Barbas和Hamoy，2021年；Da Costa等人，2022年；De Araújo等人，2023年；Hamoy等人，2023年；Vieira等人，2023年；De Souza等人，2025年；Silva等人，2025年）。这些电生理数据是评估鱼类麻醉安全性的重要生理指标，但解读这些数据需要复杂的分析方法（Barbas等人，2017年；Barbas和Hamoy，2021年）。
与视觉或行为分析相比，脑电图（EEG）能更准确地评估鱼类的麻醉状态，有效反映神经元电场活动的减弱（Barbas等人，2018年；Barbas和Hamoy，2021年）。此外，肌电图（EMG）是量化麻醉剂或镇静剂引起的肌肉松弛程度的关键工具。这种量化有助于避免能量过度消耗，从而防止鱼类稳态失衡和应激反应（Barbas和Hamoy，2021年）。因此，这些工具对于评估冷冻麻醉效果、监测不同温度下的生理变化以及确定有利于鱼类福利和安全的最佳温度条件至关重要。
本研究旨在评估巨骨舌鱼幼体在10°C、5°C和0°C温度下的脑电图和肌电图变化，以确定最适合短期冷冻麻醉的温度。
实验动物
本研究共使用了36条12周大的巨骨舌鱼幼体，平均体重为32±4.1克。这些鱼来自商业养殖场，被运输至帕拉联邦大学（UFPA）天然产物药理学与毒理学实验室的实验生物室，环境温度控制在25–27°C，光照周期为12小时黑暗12小时，饲养在配有充氧循环系统的250升水族箱中。
实验期间，鱼类每天两次被喂食含有32%粗蛋白的商业饲料，直至吃饱。
结果
对照组巨骨舌鱼的大脑活动表现为低幅度信号（0.03 mV），其特征是电信号平缓，能量分布主要集中在10 Hz以下（见图4A）。电极记录的平均线性功率为0.37±0.05 mV2/Hz × 10?3。
当温度降至10°C时，大脑活动增强，电信号幅度超过2 mV，随后逐渐减弱。
讨论
尽管人们对冷冻麻醉的兴趣日益浓厚，但相关文献中关于鱼类电生理反应的研究仍然有限（Fonseca等人，2024年）。本研究首次利用脑电图（EEG）和肌电图（EMG）等技术探讨了该技术在巨骨舌鱼中的神经和肌肉效应。
实验结果表明，10°C、5°C和0°C的温度均能有效诱导巨骨舌鱼的冷冻麻醉，且效果具有温度依赖性。
作者贡献声明
苏珊娜·玛雅·德·奥利维拉（Suzane Maia de Oliveira）：撰写——审稿与编辑；撰写——初稿；研究；概念构思。普里西尔·菲迪利斯·帕谢科·哈特科普夫（Priscille Fidelis Pacheco Hartcopff）：研究。卡洛斯·阿尔贝托·德·奥利维拉·朱尼奥尔（Carlos Alberto de Oliveira Júnior）：撰写——审稿与编辑。马塞洛·维克托·多斯·桑托斯·布里托（Marcelo Victor dos Santos Brito）：研究。朱莉娅·桑托斯·达·席尔瓦（Julia Santos da Silva）：研究。安东尼奥·何塞·索萨·纳西门托（Antonio José Souza Nascimento）：研究。泰莎·德·索萨·雷伊斯（Thaysa de Sousa Reis）：研究。埃米尔·德·阿尔梅达·卡多索（Emile de Almeida Cardoso）：研究。秋竹明（Akira Otake Hamoy）：研究。玛丽亚·克拉拉·秋竹明（Maria Klara Otake Hamoy）：
作者声明
作者声明：本手稿未曾发表于其他期刊，也未接受其他任何期刊的审稿。本研究得到了帕拉联邦大学（UFPA）的支持，该机构提供了必要的设备和材料。本研究未获得任何公共、商业或非营利机构的特定研究资助。
未引用参考文献
Silva等人，2024年利益冲突声明
作者声明：本人不存在可能影响本研究结果的已知财务利益或个人关系。致谢
作者感谢热带物种水产养殖实验室（LAET/IFPA-Castanhal）和天然产物药理学与毒理学实验室（UFPA-Belém）的学生和工作人员在实验过程中对鱼类的协助。L.A.L. Barbas博士是巴西国家科学技术发展委员会（CNPq）的研究资助对象（项目编号：308017/2022-6）。本研究未获得任何特定资助。
