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DOI: 10.3791/51057-v
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
为蜜蜂 (Apis mellifera) 开发的长鼻伸展反应 (PER) 条件反射协议为研究许多昆虫物种的几种不同学习机制提供了一种生态相关且易于量化的方法。
该程序的总体目标是展示如何对蜜蜂对食物的简单反射反应实施行为条件反射。这是通过首先捕捉蜜蜂,将它们束缚在安全带中,给它们喂食少量秘密溶液,然后让它们习惯这种束缚来实现的。接下来选择珠子进行调节,当它们的触角与蔗糖接触时,这些珠子显示出足够的动力。
在条件反射期间,气味呈现与蔗糖奖励配对以引发条件反应。接下来,未强化的试验测量反应的存在与否、反应的潜伏期以及反应的持续时间。最后一步是数据分析和调节和测试试验的图形表示。
该技术已成功应用于蜜蜂生物学和健康学习行为对杀虫剂等破坏性治疗特别敏感,从而可以评估这些类型的治疗对亚致死水平蜜蜂行为的影响。这种方法的视觉演示有助于理解有效调节所需的刺激时间以及降低效果的常见错误。刚接触这种方法的人将努力关注协议和周围条件所需的细节。
首先,从蜂群的入口处收集工蜂,因为它们在离开前停下来或从觅食中返回。每瓶仅捕获一只蜜蜂。在拧紧盖子的同时,水平或朝下握住样品瓶开口,以防止泄漏。
收集蜜蜂后,返回实验室,一次将几个小瓶放入冰水浆中。一旦蜜蜂无法移动,请立即从冰中取出小瓶以避免过度暴露,并将蜜蜂放入约束带中。约束蜜蜂,使其背胸部面向支架的切开部分,头部刚好高于顶部。
轻轻按压蜜蜂,使其口器伸出支架边缘。将一条胶带滑入头部和背侧胸部之间,并将自由端牢固地连接到支架的侧面。确保安全带上的胶带光滑且拉紧。
蜂架前部和胶带之间不应有明显的间隙。如果有间隙,蜜蜂可能无法正确伸展他的 per bois,或者它可能会逃脱。喂食前让蜜蜂大约 30 分钟从挽具中恢复过来。
然后在远离训练区域的区域,在喂食和调节之间的间隔期间,给每只蜜蜂喂食大约 3 到 4 微升 0.5 摩尔蔗糖。将蜜蜂放在实验室的安静区域和塑料容器中,并用湿纸巾。在此期间,在开始调节前几分钟,Testa 通过用 0.5 摩尔蔗糖溶液的小液滴接触它们的触角来激发进食的动力。
在此测试期间不要让它们进食。如果他们通过延长他们的 psis 来回应,他们可能有足够的动力去学习并且可以用于协议。准备好后,将玻璃气味注射器放入造型粘土支架中并进行调整,使宽端的开口直接指向蜜蜂和 10 E.注射器的末端应距离蜜蜂 1 到 2 厘米,将连接墨盒的接头牢固地放置在注射器的窄端上的 Airstream 管道和阀门系统。
在每次试验开始时,将被束缚的蜜蜂放在调节场的钉子上,其触角直接指向气味盒。让蜜蜂在竞技场中休息 15 到 25 秒,然后再开始气味刺激,让它适应新的环境。按下启动按钮以启动气味传递的定时机制。
监测蜜蜂在刺激开始后和出现无条件刺激之前对气味的反应。每次试验后,让蜜蜂在调节区再休息 15 到 25 秒,以便形成初始记忆。试验后过早移动蜜蜂会显着降低每次调节试验的有效性。
要输送蔗糖,请在出现气味时将针尖保持在距离蜜蜂 2 到 3 厘米的位置。使用训练场地的边缘以防止摇晃注射器,因为这种运动会分散蜜蜂的注意力。在气味刺激的呈现过程中会发出喂食信号。
一旦喂食信号响起,轻轻触摸触角,直到蜜蜂伸出长鼻,然后喂食蜜蜂。气味的出现和蔗糖的出现之间的时间至关重要。理想情况下,这两个刺激应该短暂重叠。
如果在气味出现和蔗糖出现之间超过几秒钟,则调节性能将降低。条件反射后,使用未强化的测试试验来评估蜜蜂对条件关联的记忆程度。首先,在训练区上方的三脚架上设置一个摄像机,并将摄像机对准蜜蜂头部的前部,使触角和 probus 清晰聚焦。
确保一个小的 LED 灯(指示气味刺激呈现)位于蜜蜂后面的区域,并且在视频中可以看到,但对蜜蜂不可见。这允许在分析过程中识别气味出现和偏移的时间。为了获得最一致的结果,请在一切设置完成后使用新鲜制备的气味盒进行测试。
如前所述,通过呈现气味开始测试。在出现气味前 20 秒开始记录,然后继续记录至少 20 秒。测试后,使用视频编辑软件对每只蜜蜂对刺激条件的反应进行评分。
使用二进制评分系统对 PSIS 扩展响应进行评分,将响应评分为正面或负面。将 B 的响应评分为积极。当 B 伸出的下颌骨尖端超出通过连接打开的下颌骨尖端形成的线时,只有当 B 在气味出现后伸展他的 prob bois 时,才得分为阳性,但在气味偏移之前,当试验期间 prob Bois 没有伸展时,或者如果 Pro Bois 在气味剂偏移后伸展,则 B 的响应为阴性, 可以收集其他参数,例如扩展延迟以及扩展响应对条件的响应的数量和总持续时间。
刺激在随后的预处理试验中增加。对新测试气味的反应,在碳链长度和/或碳碳位置的刺激上与条件刺激和新测试气味之间的差异程度成比例地减少。这些数据说明了新研究者之间的可变性和成功的条件反射。
对八进制的反应因执行测试的组而异。在测试试验期间,用作条件刺激的气味引起了最强烈的反应。当八进制用作条件刺激时,与甲基旋风(一种新型气味)相比,测试过程中的反应更强。
同样,当甲基气旋作为条件刺激时,它会产生更强的反应。当使用反向配对时,条件反应降低到接近新气味的水平,这说明了精确时间对于成功调节的重要性 在其发展之后。这项技术为神经科学领域的研究人员探索学习和记忆的神经基础以及蜜蜂等昆虫模式生物铺平了道路。
不要忘记与昆虫(尤其是蜜蜂)一起工作可能很危险。与这些动物一起工作时,请确保佩戴适当的防护装备。
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