Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Ölçülü ve Serbest uçan Bal Arısı Nörofarmakolojik Manipülasyon, Published: November 26, 2016 doi: 10.3791/54695
* These authors contributed equally

Summary

Bu yazının serbest uçan arılar için basit non-invaziv yöntemler yanı sıra ölçülü arıların kesin lokalize tedavi izin daha invaziv varyantları da dahil olmak üzere, bal arıları için farmakolojik ajanların uygulanması için çeşitli protokoller açıklanır.

Abstract

Bal arıları şaşırtıcı öğrenme yeteneklerini ve gelişmiş sosyal davranış ve iletişimi göstermektedir. Buna ek olarak, beyin, küçük görselleştirmek için ve çalışma kolaydır. Bu nedenle, arılar uzun, sosyal ve doğal davranış nöral temelini çalışmak için Nörobiyologlar ve neuroethologists arasında bir tercih modeli olmuştur. Bu davranışlar karışmaz arıları incelemek için kullanılan deneysel teknikler çalışılan ki, çok önemlidir. Bu nedenle, bal arılarının farmakolojik manipülasyon teknikleri, bir dizi geliştirmek gerekli olmuştur. Bu yazıda farmakolojik ajanların geniş bir yelpazede ile ölçülü veya serbest uçan bal arılarının tedavi etme yöntemlerini ortaya koymaktadır. Bunlar ya sistemik ya da lokal bir şekilde hassas ilaç verilmesi için izin hem örneğin oral ve topikal tedavisinde olarak, invaziv olmayan yöntemler, hem de daha invazif yöntemler bulunmaktadır. Son olarak, her yöntemin avantajları ve dezavantajları tartışmak ve açıklamakOrtak engeller ve en iyi nasıl bunların üstesinden. Biz biyolojik sorular yerine başka bir yol deneysel yöntemi adapte önemi üzerine bir tartışma yer almaktadır.

Introduction

Karl von Frisch kendi dans dilini 1 açıklanamamıştır beri, bal arıları hayvan davranışları ve nörobiyoloji araştırmacılar için popüler bir çalışma türlerini kalmıştır. Son yıllarda yeni disiplinlerin sayısız bu iki alan, ve onlarla birlikte ortaya çıkan birçok diğer disiplinler (örneğin, moleküler biyoloji, genomik ve bilgisayar bilimi) kesiştiği noktada ortaya çıkmıştır. Bu davranış, sinir sistemi içinde faaliyet kaynaklanır nasıl anlamak için yeni teoriler ve modeller hızla gelişmesine yol açmıştır. Çünkü benzersiz bir yaşam tarzı, zengin davranış repertuarı, deneysel ve farmakolojik manipülasyon kolaylığı, arılar bu devrimin ön planda kalmıştır.

Bal arıları gibi bu temel öğrenme ve hafıza 2,3, karar verme 4, koku 5 veya görsel işleme 6 gibi temel nörobiyolojik soruları incelemek için kullanılmaktadır. Son yıllarda, Hon11, uyku 12 13 yaşlanma ya da mekanizmalar anestezi 14 altında yatan - ey arı bile böyle bağımlılık yapan maddelerin 7 etkileri genel olarak tıbbi araştırmalar için ayrılan konular, eğitim için bir model olarak kullanılmıştır.

Klasik bir genetik model organizmalar için farklı (örneğin, D. melanogaster, C. elegans, M. musculus), bu şu anda 15 değişiyor olsa da bal arıları sinir işlevlerini denetlemek için mevcut çok az genetik araçlar vardır. Bunun yerine, bal arısı çalışmaları öncelikle farmakolojik manipülasyonlar yararlanmıştır. Bu çok başarılı olmuştur; Bununla birlikte, Arı Araştırma çeşitliliği farmakolojik uygulama için bir dizi yöntem gerekli olacak şekildedir. bal arıları ile Araştırma, farklı disiplinlerden ve kökenden gelen araştırmacılar tarafından incelenmiştir, oldukça çeşitli soruları ele ve deneysel yaklaşımlar çeşitli kullanır. Birçok resekemer sorular özgürce kolonisi, ya da her ikisi de etkileşim, ya olacak serbest uçan arılar gerektirir. Bu zor bireysel deney hayvanlarında takip yapmak ve kısıtlama ya da kanül olanaksız kılar.

bal arısı araştırma çeşitliliğini yerleştirmek için, ilaç verme çeşitli yöntemler farmakokinetik ve farmakodinamik profilleri, yöntemin invaziv ve güvenilirliğini, söz konusu paradigma uygun sağlarken sağlam ve esnek uygulama için izin gereklidir. Çünkü bu farklı ihtiyaçların çoğu araştırma grupları kendi benzersiz ilaç uygulama yöntemleri geliştirmişlerdir. Şimdiye kadar, bu arı araştırma topluluğunun bir güç olmuştur; farklı durumlarda aynı ilacın uygulanması için izin yöntem dizilerinin geliştirilmesine yol açmıştır. Burada amacımız arıların farmakolojik manipülasyonlar için tek standart bir yöntem geliştirmek için değil, yöntemleri vurgulamak için olmadığınıözellikle başarılı olduğu kanıtlanmış ve yardım araştırmacılar bu benimsemek var. Biz temel nasıl çalıştıklarını ilkelerini yanı sıra kendi avantajları ve dezavantajları tartışılmıştır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Harnessed Arılar 1. İlaç İdaresi

  1. Oral tedavi
    1. 500 ml su ile sükroz 257 g karıştırılarak 1.5 M sukroz çözeltisi hazırlayın (kaynar su içinde sükroz bu miktar erimesi daha kolaydır). kullanılana kadar 4 ° C 'de sükroz solüsyonu saklayın.
      NOT: Sakaroz çözüm bazı mikroorganizmalar için çok misafirperver bir ortam sağlar ve böylece kolayca kontamine ve arılar için tatsız hale gelir. Toplu sukroz çözeltisi bölünüp kullanana kadar -20 ° C'de muhafaza edilebilir.
    2. Uygun bir ilaç dozuna karar (aşağıdaki tartışma bölümünde ele alınmıştır nasıl elde) ve örneğin, 20 ug sunmak için (tercih edilen ilaç dozu 20 uL içinde eritildi şekilde sükroz solüsyon bir çözelti hazırlanmıştır, bir ilacı seyreltik 1 mg / ml oranında). Kablo demeti arı Felsenberg diğ göre yöntem. (2011) 16. O arılar artık vurguladı emin olmak için en az 12 saat önce ilaç tedavisine bu adımı yapmakİlaç çözüm sunulduğunda sokmak gelen ut.
      NOT: Daha fazla tutarlı sonuçlar için, O / N (34 ° C ve% 70 nemde bir kuluçka harnessed arıların koyarak) arıları açlıktan en iyisidir.
    3. bir mikropipet kullanarak, bir harnessed arı antenine 1.5 M sukroz bir damla su dokunun. hortum uzatıldığında, arı burnumun doğrudan ilaç içeren 1.5 M sukroz 20 ul damlacık dokunun. arı her şeyi tüketir emin olun. araç kontrolü olarak eklenen ilaçlar olmadan 1.5 M sükroz çözeltisi kullanın.
      NOT: sakaroz solüsyonu miktarı deneysel planlarına dayanarak ayarlanması gerekebilir. iştah açıcı klima amaçlanan ise, eğitim hemen önce arıları beslemek arıların tepki engel olacaktır.
    4. Atın veya sakkaroz tüm tüketmeyen arıları bir kenara koyun.
      NOT: arıların çok sayıda sakaroz çözeltisini içmek için başarısız olursa, beslenme programı ayarlanması gerekebilir.
  2. Toraks içine enjeksiyon
    1. Aşağıdaki gibi bal arısı Ringer'a 17 ilaç hazırlayın:
      1. Karıştırın ve otoklav 7.45 gr NaCl, 0.448 g KCI, 0.812 g MgCI2, 0.735 g CaCl2, 54.72 g sakroz, 4.95 g D-glikoz, su ve 1000 ml 2.48 g HEPES. kolayca kontamine olarak Zil saklarken dikkatli olun. kullanılana kadar -20 ° C'de kısım ve mağaza Ringer.
      2. Ringer çözeltisi içinde ilaç çözülür ve daha sonra istenen miktarda 5 ul içinde mevcut olacak şekilde seyreltin. 1 ug / ml bir nihai çözelti Ringer 1000: arı bir ilacın 5 ug ile muamele edilmesi durumunda, bir örnek olarak, 1 gr, ilk 1 seyreltilmeden önce Ringer 1 ml çözündürülebilir.
        Not: Alternatif olarak, ticari olarak temin edilebilir, PBS (fosfat tamponlu Salin) kullanılarak Ringer çözeltisi kullanılabilir.
    2. iki ucu keskin jilet köşesini kopuşarak Microscalpel yapınBir bıçak tutucu. keskin bir bitiş noktası ile güzel bir bıçak yapar, böylece bir bıçak tutucu bıçak parçası takın.
    3. Bir stereomikroskop altında, dikkatle yanında bir arı toraks arka kanat sürecine, sadece skutelumdan üzerinde 2 mm delik için Microscalpel kullanın. Bu uçuş kasları zarar edebileceğiniz gibi çok derin kesme kaçının ve kanat menteşeleri önlemek için dikkatli olun. kütikül kanadı daha sonra yaralanma sitesi kapatmak için katlanabilir, böylece İdeal olarak, sadece, üç tarafı kesin.
    4. toraks deliğin üstünde ilaç içeren bir mikropipet, mevduat 5 μlL Ringer (veya PBS) kullanarak. Dikkatle tüm damla hemolimf emilir sağlamak için mikroskop altında monitör. bir taşıt kontrolü olarak Zil (veya PBS) kullanın.
    5. Mümkünse, delik üzerine manikür kanadı hareket ettirin. 5-10 saat sonra yeniden bağlayın ve mühür olacak.
      NOT: Bu tekniğin bir alternatif olarak, daha küçük, açıldıktan sonra bir cam şırınga kullanılarak toraksa ul doğrudan 1 enjektebir şırınga iğnesi ile frenum (scutellum arka bölgesinde enine çizgi) ortasına LL deliği (çap: 0.6 mm, G: 23). Bu ilk neşter ve enjeksiyon yerinde küçük ile toraks kesmek için gereğini circumvents, ancak bu yöntem maruz enjeksiyon yerinde bırakacaktır.
  3. ocellus enjeksiyon
    NOT: Bu hemolimf içine, baş kapsül boyunca moleküllerini vermek için uygun olan bir yöntemdir.
    1. 1.2.1'deki gibi ilaçların hazırlanması, ancak istenen doz Ringer veya PBS ile 1 ul içinde ihtiva edilecek şekilde ilaç konsantrasyonları ayarlayın (daha az hacimli toraks yoluyla daha basit göz delikten absorbe edilebilir).
    2. 1.2.2 gibi Microscalpel hazırlayın. Bir stereomikroskop altında, balmumu ile boyun çatlak doldurarak yerinde bir harnessed arı başını kilitleyin. Zarar anten koku reseptörleri veya i tabi tutulabilen diğer hücreler önlemek için düşük sıcaklıkta eriyen bir balmumu (örn diş balmumu) kullanarakdavranış (örneğin, koku öğrenme) değerlendirilmesi için mportant. Sonra dikkatlice mercek altında microscalpel ucu sokarak medyan ocellus lensini çıkarıp hafifçe baş kapsülü serbest lensi bölünürler.
      NOT: hareketini önlemek için anten üzerinde dikkatle balmumu yerleştirmek de mümkündür.
    3. Dikkatle ocellus delik üzerine ilaç pipetle. Tüm kafa kapsül alınır kadar bekleyin. antenlerden diş balmumu çıkarın ve arı deneysel prosedür devam etmeden önce bir süre dinlenmeye bırakın. bir taşıt kontrolü olarak Zil (veya PBS) kullanın.
  4. Ocellar yolu içine enjeksiyon
    NOT: ocellar yolu büyük lifler içeren, merkezi beynin 18 en bölgelerine bağlayan. Bu tedavi yöntemi, yalnızca beyin bileşiklerin uygulanması, ancak beynin belirli alt bölgelerini hedef değil kılar.
    1. 1.3.2 gibi arı hazırlayın. ve t medyan ocellus lensini çıkarın1.3.3 gibi microscalpel ip.
      NOT: Bu enjeksiyon öncesinde 2 saat kadar yapılabilir. bizim deneyime dayalı, beslenen arılar açlıktan arılar daha bu ameliyatı ile başa çıkmak için daha iyi edebiliyoruz
    2. Küçük bir göstergesi ile teçhiz edilmiş 10 ul bir cam şırınga doldurun (örneğin, 33, çap: 210 um) bir ilaç solüsyonu ile iğne 1.3.1 gibi hazırlanmıştır.
    3. Manuel bir mikromanipülatör kullanarak, 50 um bir derinliğe kadar kafa kapsüle ocellar retina boyunca şırınga ucu yerleştirin ve solüsyonun 250 NL enjekte edilir.
    4. Kullanımdan sonra, daha sonra damıtılmış su şırınga% 75 etanol ile 3 kez 3 kez yıkayın.
  5. Özellikle beyin yapıları mikroenjeksiyon
    Not: Yukarıda belirtilen sistematik tedavilere ek olarak, belirli bir beyin yapılarına microinjections gerçekleştirmek mümkündür. etkilenmeyen diğerleri bırakarak bu bir veya daha fazla beyin bölgelerinde farmakolojik müdahale edilebilmesini sağlar. bu çalışırBeyin ön beyin yüzeyinin (örneğin, antennal lob, mantar vücut kalikslerin veya dikey lob veya optik lob) den tanımak kolaydır bölgelerde, ancak diğer bölgelerle iyi hedeflenmiştir. Oryantasyon (ön / arka, dorsal / ventral) Neuraxis 19 daha ziyade, vücut eksenine ifade ettiğini unutmayın.
    1. Bir floresan ekleme 1.2.1'deki gibi aynı şekilde Ringer veya PBS ilacın hazırlanması (örneğin, 0.5 mg / ml dekstran, Alexa 546 veya 568 fluor) ya da nonfluorescent boya (örneğin, 1 mM metilen mavisi).
      NOT: Deney (beyin diseksiyon sonrasında konfokal mikroskopi kullanılarak) bittikten sonra nonfluorescent boyalar deney sırasında doğrudan izlenmesine olanak ise floresan boya ilavesi, enjeksiyon yerinin doğrulama sağlayacaktır.
    2. Standart tutuş için (bir elektrot çektirmenin sahibi kelepçelere 1.0 mm doğru çap cam kılcal damarları eklemek, enjeksiyon için cam pipetler yapmaker malzemeler listesinde belirtilen mikroenjektör) dahil. yaklaşık 0.5 cm uzunluğunda ucu üretmek için çekme ve ısı ayarlarını yapın (ayarlar aynı modeli kullanılsa bile, her çektirmesi için farklı olacaktır).
      Not: İdeal olarak, iki pipetler hem de kullanılabilir, böylece, aynı uzunluğa ve şekle sahip olmalıdır, bir cam çıkardı.
    3. Bir stereomikroskop altında, oküler sokulan bir mercek ağı ile ilgili bir ölçek kullanılarak görsel tahmin göre, yaklaşık 10-15 um bir dış çapa elde etmek için ipuçları bölünürler. ölçekte adımlar üreticisi tarafından tanımlanır ve kullanılan büyütme için düzeltilebilir.
    4. Ardından, enjekte etmek solüsyonu ile cam pipetler doldurun. filamentler cam kılcal damar kullanılması halinde, aksi Microloader ipuçlarını kullanarak ucu dolgu, ilaç çözeltisi içine arka tarafını yerleştirerek pipet doldurun.
    5. manuel veya elektronik mi tarafından kontrol edilen bir mikroenjektör kılcal tutucu içine doldurulmuş cam pipet yerleştirincromanipulator.
    6. (Hedeflenen beyin yapısı boyutuna bağlı olarak, 0.5-2 nl) istenen hacim enjekte Mikroenjektör kalibre. Bunun için, mineral yağ ihtiva eden küçük bir Petri kabı içine doğrudan enjekte etmek ve mercek ağı ile damlacığın çapı ölçülür. istenilen ses ulaşana kadar ayarlarını değiştirin.
    7. Üç kesim ile, Microscalpel kullanarak, baş kapsül ön kısmında bir açıklık kesilmeden önce, 1.3.2 gibi yumuşak diş mumu kullanarak harnessed arı başını düzeltmek: sadece medyan ocellus altında bir (ventral), bir de anten üzerinde sağ ya da sol gözü ve bir sınır (dorsal) kaynaklanıyor. yerinde açılan flep tutmak için diş balmumu bir parça kullanın.
    8. Dikkatle bezleri ve bir kenara ince forseps kullanarak beynin üstüne yalan trakea, daha sonra hedeflenen beyin yapısı üzerinde (beyin etrafında çok ince zar) neurilemma içine küçük bir kopma yapmak itin.
      NOT: Birçok arılar bir kerede tedavi edilmesi durumunda, bu yordamıDaha önce gerçekleştirilebilir; beyinlerinin ayrılacak edebileceğiniz gibi, (en fazla 30 dakika) çok uzun bu durumda arılar bırakmayın için ancak dikkatli olun.
    9. İstenilen beyin bölgeye ucu yerleştirin ve beyin yüzeye dik derinliğini ayarlamak (örn mantar vücut kalikslerin için 60 mikron). Önceden ayarlanmış hacim enjekte edilir. Lateral beyin bölgelerinde için (yani her yarımkürede bir enjeksiyon yapmak) bilateral enjekte edilir. Bir özelliğine sahip olmayan bir boya kullanıldığında, enjekte ederken gözlem üzerine doğru bölgede meydana enjeksiyon sağlar. bir flüoresan boya kullanılır Bir flüoresan görüntüleme sistemi ile bir stereomikroskop kullanılarak floresan ışığı altında aynı şeyi.
    10. Daha sonra, geri arı başının üzerinde açık flep yerleştirin. Mikro havya ucu etrafında sarılmış ince tel kullanarak, çapı yaklaşık 1 mm olan eicosane bir kristal, eriyik (erime sıcaklığı 35-37 ° C) ve kesim kapatın. Bu büyük ölçüde mortaliteyi azaltacaktır.
    11. bırakınörneğin, hortum uzatma refleksi (PER) 20 test - davranışsal analiz için koşum arı (ama tartışmaya bakınız) ya da ölçülü arılar üzerinde deneyler için koşum tutmak.
    12. Bir floresan boya kullanılmış ise, deney odaklı lazer tarama mikroskobu (Şekil. 1) kullanılarak bittikten sonra enjeksiyon ilgi alanı vurmak emin olun.
      NOT: (enjeksiyon aşamasında nonfluorescent boya görmek zor olurdu) derin beyin alanları hedefleyen bu özellikle yararlıdır.

Serbest uçan Bees 2. İlaç İdaresi Yöntemleri

  1. Oral tedavi
    1. adımda aynı şekilde ilaç hazırlamak 1.1.1-1.1.2. Bir besleyici madde solüsyonu eklenir ve depolama için buzdolabında yerleştirin.
      NOT: Herhangi bir besleyici böyle bir ters şişe kapağı veya doku kağıt üzerinde ters bir kavanoz gibi yapacağız.
    2. 1 M veya 0.5 içeren bir yerçekimi besleyici arı yetiştirmekkovanı yakın bir besleyici koyarak M sukroz çözüm. arılar besleyici kazarak başladıktan sonra o (en az 5 m) sokulan önlemek için rahat bir mesafe kadar, yavaş yavaş uzaklaştırın.
    3. sırayla Boya işareti arılar bireysel bal arıları takip etmek. kullanılacak olan tüm renk kombinasyonları bir listesini yapın. besleyici bir arı toprakları, dikkatlice iki renk ile karın işaretleyin ve kombinasyon alınır listesinde bir not yaptığınızda.
    4. ilaç / sakaroz çözeltisi içeren bir besleyici için yerçekimi besleyici takas. besleyici ziyaret işaretli arıların not alın. arılar üretken İşverenler gibi besleyici ziyaret herhangi işaretsiz arı ve hızlı bir şekilde kontrolden çıktı alabilirsiniz uyuşturulmuş besleyici ziyaret arıların sayıları yakalamak. Aynı deney birbirini izleyen günlerde yapılması ise saf arılar, artık saf olabilir gibi bu özellikle sorunludur.
      NOT: Bir besleyici bireysel arıları eğitim, bir önceki yazar bir alternatif olarak23 - s başarıyla tüm kovanı 21 ilaç-bağcıklı sakaroz su beslemiştir.
  2. topikal tedavi
    Not: Amaç mumsu böcek kütikül nüfuz bir çözücü içinde, ilgi konusu bileşiği çözmek için. Değişik çözücüler bu amaçla kullanılabilmektedir. En yaygın olarak kullanılan, aseton, dimetilformamid (DMF) ve dimetilsülfoksit (DMSO) yer alır.
    1. Çözücü eldeki bileşik için en uygun hangi değerlendirin. Güçlü bir fenotip dikkatle farklı çözücülerin her ve içinde çözülmüş aşırı dozda (örn felç ya da ölüm), bir yüksek doz tedavi arılar (adım 2.2.2) (örneğin, 20 ug kokain 7) beklenen ise felç kadar zaman izlemek ya da ölüm.
    2. 1 uL mikrokapiler (veya mikroenjektör uygun bir tekrarlanan, dağıtıcının üzerine takılabilir) ve mikrokılcal tutucu kullanılarak ilaç çözeltisi 1 ul (örneğin, 3 çizmek81; kılcal içine kokain g / ul). damla sınırdışı ve dikkatle belirgin arının toraks üzerine boya. arı sonra onu damat muhtemel olduğu gibi, bir alanda oldukça sağlam bir damla bırakarak daha, çözüm ile olası bir kadar büyük kapsar. Bileşik kanat menteşeler, ya da bu toraks kapalı çizmek ve hemolimf içine emilmeden buharlaşır kanatları boyunca yapabilirsiniz temas etmesine izin vermemek için dikkatli olun.
      NOT: Araştırma hedefe bağlı olarak, bu yöntem de arı karın ilaçlar yönetmek için kullanılabilir. Toraks 24 .Bu yönteme işleri uygulanan eşit derecede iyi olan serbest uçan arılar gibi harnessed Ancak, ilaçlar daha hızlı ve büyük miktarlarda MSS ulaşır.
  3. uçucu hale tedavi
    1. Ilaçlar çözülür% 100 etanol (daha önce bu yöntem bal arıları 10 kokain teslim etmek için kullanılmıştır). çözünürlüğe sağlamak için, bir hidroklorid ya da diğer tuz formları kullanmayınİlaç eğer mümkünse. miktarı arı teslim edilmesi için bir seyreltme hazırlamak yaparken 100 ul bulunmaktadır. bir taşıt kontrolü olarak saf etanol kullanımı.
    2. Bir filament oluşturmak için, McClung ve Hirsh 25 ile aynı prosedürü kullanın.
      1. Kısaca açıkladı: bir çivi etrafında sıkıca nikrom tel rüzgar ve iki elektrik telleri (filamanın her iki ucunda biri) ekleyin. çivi çıkarın. Kalan nikrom rulo filament olarak adlandırılır.
      2. Seçilen ısıya dayanıklı olması gereken bir 50 ml santrifüj tüpüne, kapağındaki dikkatle deliklerden geçirilerek iki kabloyu geçirin. Sıvı silikon ile yerine telleri Tutkal.
        NOT: Bu tüp hava geçirmez yapacak. Bu deneyci ikincil maruz kalmasını önlemek ve arılar uygun doz ile tedavi edilir olmasını sağlamak için gereklidir.
    3. bir güç kaynağı filamanın giden kabloların takın. bir termokupl kullanarak sıcaklığını ölçmek içinFilament, ideal olarak, söz konusu ilaç için uygun bir sıcaklık profilinde sonuçlanır biri, ısıtma ya da daha az 10 saniye sağlar biri kadar farklı gerilim / akım kombinasyonları ile deney. Bu çok önemlidir, (en az 200 ° C'ye kadar ısıtılması gereken uçucu kokain sırayla örneğin, fakat 350 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda bir sekonder bileşik 26 ayrılmıştır) ilgili literatüre bakınız.
    4. Dikkatle filaman üzerine etanol çözeltisi ihtiva eden bir ilaç, 100 ul pipetle. Bu buharlaştırma verimliliğini artıracaktır mümkün olduğu kadar filament yüzeyi üzerine sıvı yayın. Tüm etanol buharlaşana kadar oda sıcaklığında maruz filament bırakın.
      Not: etanol yeterli buharlaştınldı değilse, arı seçim ve etanol ilaç hem de kabul edilecektir. Arılar etanol karşı son derece duyarlıdır ve bazı ilaçlar, hangi edecek önyargı eski etanol ile sinerjik etkileşimleri vardeneysel bir sonuçlanır.
    5. Etanol tamamen (ilaç çökelti genellikle mikroskop altında kuru filaman üzerinde görülebilir) buharlaştıktan sonra, 50 ml bir tüp içinde bir serbest arasındaki arı yakalamak. Dikkatle filamanın içeren kapağını kapatın.
    6. 10 saniye boyunca gücünü açın güç kapatmak ve başka bir 50 saniye bekleyin (uçucu bileşik soğutmak ve böylece yoğunlaşmasına veya mevduat için izin). arı bırakın.
      NOT: Bu tedavi yöntemi serbest uçan arılar için mükemmel bir performans sergiliyor olsa da, tıpkı etkili bir harnessed arılar ile kullanılabilir. Sadece 50 ml'lik bir tüp içinde harnessed arı takın. Arılar arasında 2.3.4 açıklandığı gibi filament yeniden yükleyin. daha yüksek verim için birkaç filamanlar paralel olarak kullanılabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Yukarıda açıklanan yöntemler için temsili sonuçların bir seçim öncelikle yöntemler farmakolojik ajanlar beyin ulaşmasına izin ve bal arısı davranışını etkileyen göstermek için gösterilir.

Beyin süreçleri belirli etkileri kolayca göğüs enjeksiyonu takiben elde edilebilir.

farmakolojik ajanlar vücutta birden fazla hedeflere hareket edebilir, ve beyin ulaşmadan önce vücuda seyreltilmiş olsun toraks yoluyla enjekte Çünkü, bu teknik olası özgüllük endişeleri artırabilir. Bununla birlikte, büyük ikincil etkileri verim olabilir çok yüksek dozların kullanılması gerek kalmadan, bilişsel süreçler müdahale etmek literatürde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Örneğin, transkripsiyon bloke geni gerektiren bellek aşamalarını belirlemek üzere, bu teknik kullanılarak tatbik edilmiştirifadesi. Bu gibi moleküllerin, toraks enjeksiyonu diğer hedeflere üzerindeki potansiyel toksik aksiyon, sınırlı iyi seçilir konsantrasyonu, anlamına gelir, birkaç gün 27 için hayatta kalma ile uyumludur. Bu koşullarda, bellek üzerinde seçici ve zamana bağlı etkiler, beyinde (Şekil. 2) etkin bir şekilde hedefleme gösteren elde edilebilir.

Baş hemolimf içine moleküllerin difüzyon pratik doza bağlı etkilere yol açar.

Ocellus enjeksiyon onlar beyinde birçok yaygın hedefleri olabilir, özellikle hemolimf boyunca bütün kafasına ilgi moleküllerin hızlı difüzyon etkinleştirmek için bir yoldur. Bu yöntem ayrıca şu şekilde allatostatins nörohormonlar 28 hareket edebilir, nöropeptidler) yönetmek için kullanılmıştır. Bunun bir sonucu olarak, daha düşük bir performans ile uyumlu olarak, bir koku öğrenme deneyi gözlenmiştirKoku işleme yer alan farklı beyin bölgelerinde reseptörleri allatostatin ve 28 öğrenme önerilen varlığı. Bu etki için bir doza bağımlı eğri (Şekil. 3) paralel olarak çalışmasına bağımsız gruplarda farklı konsantrasyonlarda enjekte ederek, kurulabilir.

idarenin farklı yolları beyin fonksiyonu üzerinde benzer etkilere yol açabilir.

Emetin, protein sentezi bir engelleyici, genellikle 1-2 gün klima sonra ifade erken koku hafızası uzun süreli bellek, oluşumunu olumsuz kullanılır. Yayınlanmış birçok çalışmada toraks 29 enjekte edilmiştir. Bu benzer etkiler ocellar sistemi boyunca beyne doğrudan uygulanması ile elde edilebilir olduğunu göstermiştir (Şekil 4).: Bir enjeksiyon parametrelerine (küçük hacim ayarlama, yüksek konsantrasyon ve kısa teminKlima önceki gecikme), aynı madde miktarı (10 nm) kullanılarak literatürde bulunan benzer bir azalma (~% 20) ürün elde - et al., 2005 29 Stollhoff Şekil 4 ile karşılaştırınız.

lokalize enjeksiyon etkileri, zaman ve mekan içinde sınırlıdır

spesifik beyin bölgelerinde içine microinjected ilaçların mekansal ve zamansal özelliklerini test etmek için, harnessed arılar (klima paradigması BAŞINA bir koku alma eğitilmiş ve daha sonra mantar vücut kalikslerin veya dikey loblarda 740 mM prokain (anestezi) 0.5 nl ile bilateral enjekte edildi tuzlu su), bir kontrol olarak kullanıldı. Arılar arda geri çağırma 1, 2, ve enjeksiyondan sonra 3 saat süreyle test edildiğinde, performans sadece lob içine ikili enjeksiyonlar (Şekil. 5) ile arıların bozuktu. kalikslerin bozulmamış nöral loblar çıkışı, ancak bunlarla sınırlı olmayan bilinenkoku alma bellek alımı için gerekli olabilir, bu nedenle bu prokain en az 3 saat süreyle enjekte edilmiş olan lob lokalize kaldığını göstermektedir. Ayrıca kalikslerin enjekte edildiğinde prokain bir calycal enjeksiyon lobun abluka yol olmadığı için, yakın lob içine difüzyon, aynı süre içinde sınırlı olduğunu göstermektedir.

Ilaç uygulamasını takiben Davranış fenotipleri genellikle bağlam-bağımlı

Önceki deneyler, kokain arı ile muamele edildikten sonra, bir sukroz çözeltisi 10,30 kalitesini fazla tahmin göstermiştir. Bu etki bağlamında (burada, bazal sakaroz kalitesi) bağlı olup olmadığını görmek için, serbest uçan bal arılarının uçucu hale kokain ile tedavi edildi. Bireysel işaretli serbest uçan bal arıları 1 M sükroz çözeltisi içeren bir besleyici yem bırakıldı. besleyici, arılar hafifçe ele geçirildi50 ml'lik santrifüj tüpü onlar besleyici yanıyor üzereyken olarak. Arılar serbest baz kokain ya da vasıta (buharlaştınldı etanol) 100 ug ile tedavi edildi. Tedaviden sonra, sükroz Besleyici 0.5 M ya da 2.0 M sükroz besleyici ile ikame edildi ve kuru yem besleyici kaydedildi döndü. Bu paradigma kullanarak, kokain tedavi arılar değil 2.0 M besleyici (Şekil 6) da, 0.5 M besleyici kendi toplayıcı çaba arttı. İki sakaroz konsantrasyonları ile görülen etkinin fark güzel arı davranışı okuyan dikkate çevre ipuçları alarak önemini ortaya koymaktadır.

Şekil 1
Şekil 1: Enjeksiyon Site Konfokal Lazer tarama görüntüsü. Alexa 546-işaretlenmiş dekstran ilaç solüsyonu (kırmızı) ile birlikte enjekte edilir. neuropil belirlemek içinDAPI ile sa karşı boyama (yeşil) ilave edilir. Sağ yarımkürede enjeksiyon yerinde, başarılı bir enjeksiyon için bir örnek olarak gösterilen, dikey lob (VL) yer oldu. sol hemisfer enjeksiyon yerinde başarısız enjeksiyon için bir örnek olarak gösterilen halka neuropil dikey lobun dorsal yer oldu. Ölçek çubuğu = 100 mikron, MB: Mantar Oluşumu, AL: Antennal Dilimler, d: sırt, v: ventral, l: r sol. Sağ bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 1
Şekil 2: Thorax içine Enjekte Uzun vadeli bellek, üzerinde Aktinomisin D (Deşifre Engelleyici) zamana bağlı etkisi farklı gecikmeler de iştah açıcı koku Condi aşağıdaki. iþlemiyor (6, 9 ya da 12 saat), aktinomisin D 1 pL (PBS içinde 1.5 mM) ile toraks enjekte edildi. Uzun vadeli bellek (LTM) alma Klima sonra (- 65 n = 25) 3 d değerlendirildi. PBS ile tedavi edilmiş kontrol grubuna kıyasla hafıza performansı, zamana bağlı bir şekilde indirgendi: enjeksiyon çok (daha uzun gecikmeler klima (χ 2 = 18.04, p <0.005) 6 saat sonra, yer, ancak bu etki anlamlı olduğu 9 saat: χ 2 = 0.95; 12 h: χ 2 = 0.47), LTM oluşumu klima sonra tanımlanmış bir zaman aralığı sırasında gerçekleşir transkripsiyon bir dalga gerektirdiğini göstermektedir. Hata çubukları, standart hatayı vermektedir. Veriler, daha önce 27 yayınlandı ve izni ile burada yeniden oluşturulur. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

4695 / 54695fig3.jpg "/>
Şekil 3: a. Nöropetid Ocellar enjeksiyon sonrasında İçi Performans doza bağlı olarak önlenmesi C allatostatin nöropeptid 1 saat koku klima önce ortalama ocellus ile, baş hemolimf (PBS içinde 200 nl) enjekte edildi. (Ya da kontrollar için PBS) farklı konsantrasyonları ile enjekte edilen hayvanların bağımsız gruplar eğitilmiştir. U-şekilli bir eğri (n = 70-78), aşağıdaki doza bağımlı bir şekilde, en son şartlandırma şartlandırılmış cevapların yüzdesi ile değerlendirilen Allatostatin Cı tedavisi öğrenme performansında bir azalmaya neden olmuştur. Bu azalma, diğer konsantrasyonlarda 10 -6 M anlamlı değil idi. Hata çubukları, standart hatayı vermektedir. Veriler, daha önce 28 yayımlandı ve izni ile burada uyarlanmıştır. Ver bir büyük görmek için tıklayınızBu rakamın sion.

Şekil 1
Şekil 4:. 1 D Ay bellek bloke Ocellar yolu ile emetin (yapıldı İnhibitörü) enjeksiyon sonrasında protein sentezi inhibitörü emetin (PBS içinde 50 mM 200 nl), 20 dakika önce, ocellar sistemi yoluyla, beyin içine enjekte edilmiştir koku klima. Bellek daha sonra 24 saat sonra test edilmiştir. PBS ile tedavi edilmiş kontrol grubu (n = 57-70), ile karşılaştırıldığında işleme önemli ölçüde bozulmuş hafızada tutma (χ 2 = 7.03, p <0.01). Hata çubukları, standart hatayı vermektedir. JM DEVAUD, yayınlanmamış veri. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

"Şekil Şekil 5:. Anatomik ve mikroenjeksiyonlar Zamansal Özgünlük iştah açıcı koku klima ardından, prokain mantar vücut kalikslerin veya dikey lob içine ya bilateral enjekte edildi. Hafıza alımı enjeksiyondan sonra 1 saat değerlendirildi ve sadece (1 saat tedaviden sonra lob içine prokain enjeksiyonu etkilendi: tuzlu vs: χ 2 = 10.00, p <0.005; prokain vs kalikslerin için: 2 = 32.92, p χ < 0.005). Etkisi hala enjeksiyon sonrası 2 saat (X2 = 6.65, p <0.01) ve 3 (X2 = 27.22, p <0.005) görülebilir, ve hala yere özgü (2 saat oldu olabilir: χ 2 = 8.60, p < 0.05; 3 saat: 2 = 17.15 χ, p <0.0001), sadece enjekte alan prokain etkilendiğini düşündürmektedir. Oranlar klima seviyesine du göredirGeçen klima deneme halka. Hata çubukları (n = 23-28), standart hatayı vermektedir. Veriler, daha önce 31 yayımlandı ve izni ile burada yeniden oluşturulur. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 1
Şekil 6:. Serbest uçan Bees Kokain Etkileri Ziyaret oranı (deney süresi boyunca tüm arılar için belirli bir arı / ortalama ziyaret ziyaretlerin sayısı) düşük kaliteli bir kaynakta uçucu kokain tedavisi sonrası arttı (0.5M: 70 t = 5,0710, p = 0.00003), ancak yüksek kaliteli kaynağında (2M: tR = 70 -0,2087, p = 0,8353). Kutular 1 st temsil ve 3. medyan gösteren orta hat ile quartiles. bıyık 1.5 uzatmakçeyrekler arası aralık x. tüm bireysel veri noktaları üst üste olarak Aykırı çizilmiştir değildir. Veriler, daha önce 10 yayımlandı ve izni ile burada yeniden oluşturulur. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

tedavi Serbest uçan arılar ile yapılabilir? Artıları Eksileri
Oral tedavi Evet. Kolay, minimal invaziv. Arı sindirim doğru değildir
topikal tedavi Evet. Hızlı, minimal invaziv, kolay. Tekrarlanan tedaviler sorunlu olabilir.
toraks içine enjeksiyon Karmaşık,yeteneklerini uçan arılar etkiler Tutarlı ve sağlam. Biraz invaziv. Potansiyel / stres arı zarar vermek.
medyan ocellus içine enjeksiyon Tavsiye edilmez. Tutarlı ve sağlam, biraz lokalize. Biraz invaziv. Potansiyel / stres arı zarar vermek.
ocellar yolu içine enjeksiyon Tavsiye edilmez. çok lokalize Çok invaziv. Potansiyel / stres arı zarar vermek.
beyin bölgeleri içine mikro-enjeksiyon Tavsiye edilmez. çok lokalize Çok invaziv gerçekleştirmek için zor. Potansiyel / stres arı zarar vermek.
Uçucu hale ilaç verme Evet. Hızlı, minimal invaziv, kolay. tüm ilaçlar için çalışmaz.

Tablo 1: CompariFarklı Tedavi Yöntemleri ve Özellikleri oğlu.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

yukarıda özetlenen yöntemler serbest uçan veya harnessed bal arılarının birinin basit, etkili ve sağlam bir tedavi sağlar. Bu yöntemler birçok deneysel paradigmalar ve biyolojik sorularınızı (Tablo 1) ile uyumludur. serbest uçan yöntemlerin hepsi kolay koşulmuş arılar için uygulanabilir. Geçici kısıtlama ve invaziv tedavi yöntemleri genellikle arıların uçan yeteneğini tehlikeye beri Ancak, bunun tersi daha az başarılı olur.

yöntemler beyin merkezli bir bakış açısıyla sunulmuştur. Bu daha ziyade, çünkü yazarların kişisel çıkarları, tekniklerin doğasında sınırlamaları nedeniyle değil. Bu yöntemler diğer organlara incelemek için kullanılamaz hiçbir neden yoktur. Bununla birlikte, küçük değişiklikler diğer organ sistemlerinde yöntem, daha uygun hale getirmek için gerekli olabilir. topikal tedavi beyne ulaşması amaçlanan Örneğin, tipik göğüs uygulanır, Thi uygulamak için daha iyi olabilirKarın s amaçlanan hedef yumurtalıklar ise. Benzer şekilde, enjeksiyonlar kolayca toraks veya baş dışındaki alanlarda uygulanabilir (örneğin, karın organları karın skleritler arasında enjekte edilerek hedef olabilir).

Bileşikler arılar tatbik edilebildiği açısından, gerçekten hiçbir sınırı vardır. Tipik olarak, insanlar böyle sinyal molekülleri 21 ya da antagonistleri 32 ve ısmarlama peptidler 28 olarak farmakolojik bileşikler uygulanmıştır var. Ancak, bu tür pestisitler 33 ve antropojenik kirleticilerin 34 olarak akılda uygulanan sorularla arılar bileşiklere uygulanmasını son bir artış olmuştur. Son zamanlarda, uygulanan bileşikler, dsRNA RNA interferans yolağına 35 ya da 36 ve microRNA antagomiRs 37 aktive doğrudan gen ekspresyonuna müdahale RNA molekülleri dahil başlamıştır. Tüm yöntemler tüm bileşikler için eşit derecede iyi çalışır.Bu belki de en iyi bu şekilde tüketen bunları önlemek, arılar şekerli su nahoş hale acı veya ekşi bileşikler tarafından gösterilmiştir. Bir uçucu hale gelme işlemi sırasında ısıtılmış ya da DMF gibi sert bir çözücü madde, bu tür RNA veya bazı polipeptidler gibi kırılgan moleküller, parçalanırlar. O tedavi prosedürü hayatta sağlamak için uygulanan ediliyor ne kimyasını anlamak için önemlidir.

Bir arı bir farmakolojik ajan almak kolay bir parçasıdır, ancak farmakolojik deneyler yaparken hafifçe alınması asla üç büyük endişeler vardır. ilk soruda deney için iyi bir doz bulmaktan edilir. İlacın bağlı olarak, zaten edebiyat mevcut yayınlanmış olabilir, ama çoğunlukla bu literatür aramalar, bilgili varsayımları ve doz-yanıt eğrileri karışımı ile çözülmesi gerekecektir. Deney protokolü ne kadar karmaşık bağlı olarak, yararlı olabilirİlk daha ayrıntılı bir biyolojik deneyine denemeye değer bir doz aralığı daha iyi bir fikir elde etmek için (genel hareket ya da hayatta kalma miktarının, örneğin) daha basit bir Biyoassay bir doz-yanıt eğrisi oluşturmak. Laboratuvarımızda, bir başlangıç ​​dozu ya arı literatürde veya kemirgen literatürden elde edilen verilere dayalı bir mg / kg dönüşüm yaparak bulunur. Başlangıç dozu 1 mg, 0.01, 0.1, 10, ve eğer bu başlangıç noktasından, arılar başlangıç dozu, artı 2 veya 3 doz başlangıç dozu (10 kat daha büyük ve küçük ile tedavi edilir, örneğin 100 mg da olurdu ) kullanılabilir, ve tabii ki, uygun bir kontrol vasıtası verilmiştir.

İkinci sorun biraz daha titiz: ilaç özgüllük. Çoğu ilaçlar göz önüne aldığımızda, bal arıları veya başka bir böcek ile geliştirilmemişti. Bu nedenle, hedef dışı etkiler sık (örneğin, mianserin, omurgalı bir serotonin reseptör antagonisti 38 uzun bir böcek octopaminergic alıcı antagonist, son fi olduğu düşünülen olanbulgular arı o), bir dopaminerjik reseptör antagonisti 39 olduğunu göstermektedir. Bu sorunun ortak bir çözüm yerine ortak çıkar hedefi olduğu bilinen ilaçların bir paketi ile aynı deneyi tekrarlamak için, sadece tek bir ilaca güvenmek yerine, olduğunu. Temelde, birkaç ilaç çeşitli ilaçlar genellikle benzersiz dışı hedef profilleri beri ilaç, beklenen etkiye sahip olduğunu daha fazla güven vermelidir farklı ilaçlar arasında benzer sonuçlar gözlemleyerek, belirli bir hedef engellemek için biliniyorsa.

son sorun, hareket olması gerekiyordu nerede uyuşturucu hareket ettiğini sağlamayı içerir. Bu bağlamda, her zaman özgünlük ve invaziv arasında bir trade-off olacak. Sistematik tedavi yöntemleri genellikle en az invaziv, ancak arı vücutta ilaç etkisini yaşıyor nerede herhangi bir kontrolü yoktur. Hatta hedef dokuların mikroenjeksiyon için kullanılan ilaçlar arı vücudun diğer bölgelerine hemolimf ile seyahat edebilirler. Bu sorun nee ele nasılDS sorulan sorulara tarafından haberdar olmak. diğerleri için bu önem tek soru ise bazı deneyler için anatomik konumu, alakasız. Bu adrese en iyi yolu, sistemik tedaviler ile başlar ve giderek artan oranda özel yöntemler kullanılarak anatomik bir konuma daraltmak için olduğunu. çalışılan davranış invaziv tedavi yöntemleri ile özellikle uyumlu değilse, çok spesifik farmakolojik tedaviler ile deneyler bir dizi yapmadan önce daha basit bileşenlerine içine yapısızlaştırmak denemeye değer olabilir.

İlaç kaçağı bile bu sorun ilaçların hedef olmayan arılar etkileyebilir serbest uçan arıların, oral tedavi ile daha abartılı. Toplayıcı bal arılarının kendi kolonisine geri getirmek için sahada nektar toplamak. Onlar dönen ziyade absorbe üzerine kovanda kendi sukroz çözeltisi çoğunluğu boşaltma. Kovanda bu hücreler içinde paketlenmiş dehidratasyonu ve bal gibi depolanır. yüzündenBu ilaçlar, potansiyel olarak hedef olmayan arılar etkileyebilir. (Örneğin microinjections gibi) daha özel yöntemlerle bu sorun en aza indirgenir.

Bu noktalar göz ve düzgün ele ile, bal arılarının nörofarmakolojik manipülasyon çok güçlü bir araç olabilir. Transgenik araçlar nedeniyle sosyal yaşam tarzı, bal arıları 15 için geliştirilmiş edilirken transgenik hiç deneyler bu tür yapmak kolay ve güvenilir bir şekilde olacak olası değildir. Farmakoloji gelecekte arı araştırma önemli bir unsur olmaya devam edecektir bu nedenle muhtemeldir. Bazı arı araştırmacılar standart deneysel yöntemler 40 çağrıları yapmış olsa da, bu durumda bu bir hata olur. Arı sisteminin gücünün bir parçası her zaman deneysel yaklaşımların çeşitliliği olmuştur ve nasıl teknikler göz önünde gerçek biyolojik sorular yerine başka bir yol ile geliştirilmiştir. Biz sağlamak hususu önemini korumaktadıreldeki soru için en uygun yöntemin kullanımı. önceki çalışmalara karşılaştırmalar anahtar varsa, standart protokoller kesinlikle uyulmalıdır. Ancak, standart yöntemler kullanılarak uğruna kurulan protokolü kullanılarak yeni deneysel olanakları açabilirsiniz yeni yöntemlerin geliştirilmesine engel izin verilmemelidir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sucrose Sigma-Aldrich S8501 Any supplier will do
Sodium Chloride Sigma-Aldrich S7653
Potassium Chloride Sigma-Aldrich P9333 
Magnesium Chloride hexahydrate Sigma-Aldrich M2670
Calcium Chloride dihydrate Sigma-Aldrich C8106
Dextrose monohydrate Sigma-Aldrich 49159
Phosphate Buffer Saline (PBS) Sigma-Aldrich P4417
Protection Wax Dentaurum 124-305-00
HEPES Sigma-Aldrich H3375
dimethylformamide Sigma-Aldrich D4551
95% Ethanol Sigma-Aldrich 493511
Glass capillary WPI 1B100F-3
23 G NanoFil needle WPI NF33BV-2
Very fine forsceps Dumont 0208-55-PO
Electrode puller SRI 2001
FemtoJet Microinjector Eppendorf 5247 000.01
Eicosane Sigma-Aldrich 219274
manual micromanipulator Brinkmann Instrumentenbau MM-33
electronic micromanipulator Luigs & Neumann Feinmechanik + Elektortechnik Junior unit XYZ
stereomicroscope Leica M80
soldering iron Weller WESD51
Dextran, Alexa Fluor 546, 10,000 MW ThermoFisher Scientific D-22911
Dextran, Alexa Fluor 568, 10,000 MW ThermoFisher Scientific D-22912
small Petri dish Sigma-Aldrich P5481
mineral oil Sigma-Aldrich M5904
50 ml Centrifuge tube ThermoFisher Scientific 339652
forceps Australian Entomological Supplies
Blade holder and breaker Australian Entomological Supplies E130
Feather double edged razor blade ThermoFisher Scientific 50-949-135
Nichrome wire Any supplier will do
Electrical wires Any supplier will do
Model paint Tamiya USA Depends on colour
Repeating dispenser Hamilton company PB-600-1
Glass syringe WPI NANOFIL
flourescence viewing system Nightsea SFR-GR
graticule ProSciTech S8014-24
microcapillary with holder Drummond 1-000-0010
Liquid silicone Any supplier will do
Thermocouple Digitech QM-1324
Micropipette Eppendorf

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Frisch, K. . von B. ees Their Vision, Chemical Senses, and Language. , Cornell University Press. Itacha, NY. (1971).
  2. Giurfa, M. The amazing mini-brain: lessons from a honey bee. Bee World. 84 (1), 5-18 (2003).
  3. Giurfa, M. Behavioral and neural analysis of associative learning in the honeybee: a taste from the magic well. J. Comp. Physiol. 193 (8), 801-824 (2007).
  4. Perry, C. J., Barron, A. B. Honey bees selectively avoid difficult choices. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 110 (47), 19155-19159 (2013).
  5. Giurfa, M., Sandoz, J. -C. Invertebrate learning and memory: Fifty years of olfactory conditioning of the proboscis extension response in honeybees. Learn. Mem. 19 (2), 54-66 (2012).
  6. Srinivasan, M. V. Honey bees as a model for vision, perception, and cognition. Annu. Rev. Entomol. 55, 267-284 (2010).
  7. Søvik, E., Cornish, J. L., Barron, A. B. Cocaine tolerance in honey bees. PLoS One. 8 (5), e64920 (2013).
  8. Søvik, E., Barron, A. B. Invertebrate models in addiction research. Brain. Behav. Evol. 82 (3), 153-165 (2013).
  9. Søvik, E. Reward processing and responses to drugs of abuse in the honey bee, Apis mellifera. , Macquarie University. Australia. November (2013).
  10. Søvik, E., Even, N., Radford, C. W., Barron, A. B. Cocaine affects foraging behaviour and biogenic amine modulated behavioural reflexes in honey bees. Peer J. 2, e662 (2014).
  11. Abramson, C. I., Stone, S. M., et al. The development of an ethanol model using social insects I: behavior studies of the honey bee (Apis mellifera L.). Alcohol. Clin. Exp. Res. 24, 1153-1166 (2000).
  12. Sauer, S., Kinkelin, M., Herrmann, E., Kaiser, W. The dynamics of sleep-like behaviour in honey bees. J. Comp. Physiol. A Neuroethol. Sensory, Neural, Behav. Physiol. 189 (8), 599-607 (2003).
  13. Münch, D., Kreibich, C. D., Amdam, G. V. Aging and its modulation in a long-lived worker caste of the honey bee. J. Exp. Biol. 216 (Pt 9), 1638-1649 (2013).
  14. Cheeseman, J. F., Winnebeck, E. C., et al. General anesthesia alters time perception by phase shifting the circadian clock. Proc. Natl. Acad. Sci. , (2012).
  15. Schulte, C., Theilenberg, E., Müller-Borg, M., Gempe, T., Beye, M. Highly efficient integration and expression of piggyBac-derived cassettes in the honeybee (Apis mellifera). Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 111 (24), 9003-9008 (2014).
  16. Felsenberg, J., Gehring, K. B., Antemann, V., Eisenhardt, D. Behavioural pharmacology in classical conditioning of the proboscis extension response in honeybees (Apis mellifera). J. Vis. Exp. (47), e2282 (2011).
  17. Burger, H., Ayasse, M., Dötterl, S., Kreissl, S., Galizia, C. G. Perception of floral volatiles involved in host-plant finding behaviour: Comparison of a bee specialist and generalist. J. Comp. Physiol. A Neuroethol. Sensory, Neural, Behav. Physiol. 199 (9), 751-761 (2013).
  18. Pan, K. C., Goodman, L. J. Ocellar projections within the central nervous system of the worker honey bee, Apis mellifera. Cell Tissue Res. 176 (4), 505-527 (1977).
  19. Ito, K., Shinomiya, K., et al. A systematic nomenclature for the insect brain. Neuron. 81, 755-765 (2014).
  20. Bitterman, M. E., Menzel, R., Fietz, A., Schäfer, S. Classical conditioning of proboscis extension in honeybees (Apis mellifera). J. Comp. Psychol. 97 (2), 107-119 (1983).
  21. Barron, A. B., Robinson, G. E. Selective modulation of task performance by octopamine in honey bee (Apis mellifera) division of labour. J. Comp. Physiol. A Neuroethol. Sens. Neural. Behav. Physiol. 191 (7), 659-668 (2005).
  22. Schulz, D. J., Sullivan, J. P., Robinson, G. E. Juvenile Hormone and Octopamine in the Regulation of Division of Labor in Honey Bee Colonies. Horm. Behav. 42 (2), 222-231 (2002).
  23. Schulz, D. J., Elekonich, M. M., Robinson, G. E. Biogenic amines in the antennal lobes and the initiation and maintenance of foraging behavior in honey bees. J. Neurobiol. 54 (2), 406-416 (2003).
  24. Barron, A. B., Vander Meer, R. K., Maleszka, J., Robinson, G. E., Maleszka, R. Comparing injection, feeding and topical application methods for treatment of honeybees with octopamine. J. Insect Physiol. 53 (2), 187-194 (2007).
  25. McClung, C., Hirsh, J. Stereotypic behavioral responses to free-base cocaine and the development of behavioral sensitization in Drosophila. Curr. Biol. 8 (2), 109-112 (1998).
  26. Martin, B. R., Lue, L. P., Boni, J. P. Pyrolysis and volatilization of cocaine. J. Anal. Toxicol. 13 (3), 158-162 (1989).
  27. Lefer, D., Perisse, E., Hourcade, B., Sandoz, J. -C., Devaud, J. -M. Two waves of transcription are required for long-term memory in the honeybee. Learn. Mem. 20 (1), 29-33 (2012).
  28. Urlacher, E., Soustelle, L., et al. Honey Bee Allatostatins Target Galanin/Somatostatin-Like Receptors and Modulate Learning: A Conserved Function? PLoS One. 11 (1), e0146248 (2016).
  29. Stollhoff, N., Menzel, R., Eisenhardt, D. Spontaneous recovery from extinction depends on the reconsolidation of the acquisition memory in an appetitive learning paradigm in the honeybee (Apis mellifera). J. Neurosci. 25 (18), 4485-4492 (2005).
  30. Barron, A. B., Maleszka, R., Helliwell, P. G., Robinson, G. E. Effects of cocaine on honey bee dance behaviour. J. Exp. Biol. 212 (2), 163-168 (2009).
  31. Devaud, J. -M., Papouin, T., Carcaud, J., Sandoz, J. -C., Grünewald, B., Giurfa, M. Neural substrate for higher-order learning in an insect: Mushroom bodies are necessary for configural discriminations. Proc. Natl. Acad. Sci. , 1-9 (2015).
  32. Vergoz, V., Roussel, E., Sandoz, J. -C., Giurfa, M. Aversive learning in honeybees revealed by the olfactory conditioning of the sting extension reflex. PLoS One. 2 (3), e288 (2007).
  33. Henry, M., Béguin, M., et al. A common pesticide decreases foraging success and survival in honey bees. Science. 336 (6079), 348-350 (2012).
  34. Søvik, E., Perry, C. J., LaMora, A., Barron, A. B., Ben-Shahar, Y. Negative impact of manganese on honeybee foraging. Biol. Lett. 11 (3), 20140989 (2015).
  35. Farooqui, T., Vaessin, H., Smith, B. H. Octopamine receptors in the honeybee (Apis mellifera) brain and their disruption by RNA-mediated interference. J. Insect Physiol. 50 (8), 701-713 (2004).
  36. Guo, X., Su, S., et al. Recipe for a Busy Bee: MicroRNAs in Honey Bee Caste Determination. PLoS One. 8 (12), e81661 (2013).
  37. Cristino, A. S., Barchuk, A. R., et al. Neuroligin-associated microRNA-932 targets actin and regulates memory in the honeybee. Nat. Commun. 5, 5529 (2014).
  38. Vargaftig, B. B., Coignet, J. L., de Vos, C. J., Grijsen, H., Bonta, I. L. Mianserin hydrochloride: Peripheral and central effects in relation to antagonism against 5-hydroxytryptamine and tryptamine. Eur. J. Pharmacol. 16 (3), 336-346 (1971).
  39. Beggs, K. T., Tyndall, J. D. A., Mercer, A. R. Honey bee dopamine and octopamine receptors linked to intracellular calcium signaling have a close phylogenetic and pharmacological relationship. PLoS One. 6 (11), (2011).
  40. Matsumoto, Y., Menzel, R., Sandoz, J. -C., Giurfa, M. Revisiting olfactory classical conditioning of the proboscis extension response in honey bees: a step toward standardized procedures. J. Neurosci. Methods. 211 (1), 159-167 (2012).

Tags

Nörobilim Sayı 117 Neuropharmacology, Öğrenme hafıza kokain uyuşturucu tedavisi
Ölçülü ve Serbest uçan Bal Arısı Nörofarmakolojik Manipülasyon,<em&gt; Apis mellifera</em
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Søvik, E., Plath, J. A.,More

Søvik, E., Plath, J. A., Devaud, J. M., Barron, A. B. Neuropharmacological Manipulation of Restrained and Free-flying Honey Bees, Apis mellifera. J. Vis. Exp. (117), e54695, doi:10.3791/54695 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter