Behavioural Pharmacology in Classical Conditioning der Proboscis Erweiterung Reaktionszeit in Honigbienen ( Apis mellifera)

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die molekularen Mechanismen zu untersuchen, die dem Lernen und der Gedächtnisbildung zugrunde liegen. Bei Honigbienen besteht der erste Schritt darin, frei fliegende Bienen aus ihrem Bienenstock zu sammeln. Als nächstes werden die Bienen an Plastikröhren angeschnallt.

Der dritte Schritt des Verfahrens besteht darin, die klassische Konditionierung durchzuführen. Medikamente können zu bestimmten Zeitpunkten um die Konditionierung herum injiziert werden, um ihre Wirkung auf das Lernen und die Gedächtnisbildung zu untersuchen. Der letzte Schritt des Verfahrens besteht darin, die Speicherhaltung zu testen.

Letztendlich können Verhaltensänderungen nach einer medikamentösen Behandlung die molekularen Mechanismen aufdecken, die dem Lernen und der Gedächtnisbildung zugrunde liegen. Bei Honigbienen. Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen auf dem Gebiet der Verfeinerung und des Gedächtnisses zu beantworten, indem sie die molekularen Mechanismen der Gedächtnisbildung aufdeckt.

Im Allgemeinen werden Forscher, die neu in dieser Methode sind, Schwierigkeiten haben, da das Timing der Reizpräsentation während der Konditionierung und des Gedächtnisabrufs genau sein muss. Auch das Fütterungsregime ist entscheidend. Das Verfahren wird durch das Schneiden von Verzahnungen und Johannes Faberg den Doktoranden aus meinem Labor demonstriert. Am Tag vor dem Experiment sammeln Sie Bienen zwischen zwei und 16:00 Uhr mit einer UV-lichtdurchlässigen Plexiglaspyramide.

Sobald du wieder im Labor bist, stelle die Pyramide auf ihren Sockel und verdunkele die Wände mit einem Handtuch, so dass die Spitze unbedeckt bleibt. Öffnen Sie den Scheitelpunkt und halten Sie ein Glasfläschchen über die Öffnung, sodass eine einzelne Biene in das Fläschchen wandern kann, bevor sie sich wieder verschließt. Fahren Sie mit diesem Vorgang fort, bis alle Bienen im Herbst und Winter in ein Glasfläschchen umgefüllt wurden.

Wenn die Bienen nicht gerade draußen fliegen, wird ein Bienenstock in einem Gewächshaus in einem Netz gehalten, einzelne Bienen werden direkt aus dem Netz gefangen. Durch die Verwendung eines Glasfläschchens pro b immobilisieren Sie eine Biene, indem Sie das Fläschchen zweieinhalb bis dreieinhalb Minuten lang auf Eis abkühlen. Beobachte die Biene genau und entferne sie aus dem Eis, sobald sie sich nicht mehr bewegt.

Spannen Sie die immobilisierte Biene in ein kleines Plastikröhrchen mit Klebeband. Achten Sie darauf, dass die Biene in der Lage ist, ihre Osis frei zu bewegen, aber nicht ihren Kopf, ihren Brustkorb oder ihre Beine. Wichtig ist auch, den Hals nicht zu komprimieren.

Einmal ist eine Biene vorbereitet. Legen Sie das Rohr in eine nummerierte Bohrung auf einem Gestell. Für eine bessere Handhabung und Identifizierung.

Die Rohre werden immer in die gleiche Bohrung zurückgeführt. Füttern Sie die Bienen nach der Handhabung zwischen vier und 18:00 Uhr an einem Ort, der sich von der Konditionierungsstelle unterscheidet. Lösen Sie die Spannreaktion des Rüssels oder PER aus, indem Sie die Bienen und Antennen berühren.

Lassen Sie die Biene mit einer Saccharoselösung einen Tropfen von etwa vier Mikrolitern SRA-Lösung zu sich nehmen. Achten Sie darauf, dass Sie die Antennen, das Pro Bois oder den Plastikschlauch der Biene nicht verschmieren. Füttere jede Biene, bis sie nicht mehr ist.

Zeigen Sie ein schnelles und zuverlässiges PER, wenn ihre Antennen mit der Lösung in Berührung kommen. Füttern Sie jede Biene an den folgenden Abenden des Experiments viermal mit einem Tropfen Saccharoselösung. Füllen Sie eine etwa 0,5 bis einen Zentimeter hohe Plastikschüssel mit Leitungswasser.

Stellen Sie das Gestell mit den angespannten Bienen mit einer Lysa-Platte als Plattform in die Schüssel. Decken Sie die Schüssel mit Pappe ab und lagern Sie sie bei Raumtemperatur. Übernacht. Bienen werden am Morgen nach der Ernte gegen 10:00 Uhr einer olfaktorischen Konditionierung unterzogen.

30 Minuten vor Beginn des Experiments. Platzieren Sie das Gestell mit den Geschirrbienen in der Nähe der Konditionierungsstelle, aber nicht in der Nähe der Öffnung des Auspuffrohrs, in dem die Bienen trainiert werden. Bereiten Sie als Nächstes den Zustandsreiz vor, der in einer Haube arbeitet.

Verwenden Sie eine Filterspitze, um vier Mikroliter Nelkenöl auf ein rundes Filterpapier zu pipettieren. Legen Sie das parfümierte Filterpapier in eine 20-Milliliter-Spritze und setzen Sie den Kolben ein. Stellen Sie den Audioplayer ein, der ein akustisches Signal an den Experimentator liefert.

Dies gewährleistet das präzise Timing von Stimulus, Onset-Stimulus, Offset-Stimulus, Dauer und Platzierung. Bereiten Sie sich darauf vor, das Verhalten der Biene während der Konditionierung aufzuzeichnen. Ein positiver Score wird vergeben, wenn die Biene ihren SSIS zwischen dem Einsetzen des Bedingungsreizes und der Präsentation des unkonditionierten Reizes ausdehnt.

Überqueren einer virtuellen Linie zwischen den offenen Mandibeln Um einen Akquisitionsversuch zu starten, wählen Sie die zu trainierende Biene aus und positionieren Sie sie 10 Sekunden lang vor dem Auspuff. Kurz vor Ablauf dieses Zehn-Sekunden-Intervalls platzieren Sie die geruchshaltige Spritze drei Zentimeter von den Bienen und Antennen entfernt. Präsentieren Sie den Geruch über einen Zeitraum von fünf Sekunden, indem Sie 20 Milliliter Luft durch die Spritze drücken.

Nach drei Sekunden führen Sie den unkonditionierten Reiz ein, indem Sie den ventralen Teil der distalen Flagellen beider Antennen mit einer Saccharoselösung, einem feuchten Reiz und einem Zahnstocher berühren. Darauf achten, dass sich keine Lösung auf den Bienen und Antennen ablagert, darf die Biene dann den Zahnstocher lecken. Dieser zusammengesetzte Stimulus dauert vier Sekunden, wenn die Bienen aus dem Trainingskontext genommen und wieder in das Gestell gesetzt werden.

13 Sekunden nach der Präsentation des Zustandsstimulus dauert ein Trainingsversuch 28 Sekunden. Bringen Sie die Biene nach einem Intervall von 10 Minuten zwischen den Versuchen an den Trainingsort zurück. Führen Sie den zweiten von drei Versuchen wie zuvor gezeigt durch, und warten Sie weitere 10 Minuten, bevor Sie die endgültige Kopplung durchführen.

Nachdem das Training für den Tag abgeschlossen ist, stellen Sie die Racks wieder in die Schüssel. Denken Sie daran, jede Biene zwischen vier und 18:00 Uhr viermal mit einem vier Mikroliter Tröpfchen Saccharoselösung zu füttern. Wie bereits gezeigt, können Retentionstests in jedem Intervall von Minuten bis Tagen nach dem Training durchgeführt werden. Bereiten Sie sich auf den Gedächtnistest vor, indem Sie das Bienengestell 30 Minuten lang in der Nähe der Konditionierungsstelle aufstellen.

Starten Sie den Test, indem Sie eine Biene für 10 Sekunden vor den Auspuff stellen. Präsentieren Sie den Bedingungsstimulus fünf Sekunden lang und notieren Sie das Auftreten eines PER. Nachdem der Test für den Tag abgeschlossen ist, stellen Sie die Gitter wieder in die Schüssel.

Denken Sie daran, jede Biene zwischen vier und 18:00 Uhr viermal mit einem vier Mikroliter Tröpfchen Saccharoselösung zu füttern, wie bereits am Ende des gesamten Experiments gezeigt, stellen Sie sicher, dass die Biene immer noch in der Lage ist, ihren Rüssel zu verlängern, indem sie die Antennen mit SRAs-Lösung berührt, um in die Analyse einbezogen zu werden, Bienen müssen das gesamte Experiment überleben und ein intaktes PER haben. In einigen Studien werden systemische Injektionen eingesetzt, um die Wirkung pharmakologischer Eingriffe auf das Riechgedächtnis zu untersuchen. Diese Injektionen können je nach Versuchsdesign zu unterschiedlichen Zeitpunkten verabreicht werden.

Machen Sie zunächst mit einer Einweg-Injektionsnadel ein kleines Loch in die Kutikular des hinteren Teils des S-Scootins in der Nähe der Scootle-Fissur über dem Flugmuskel. Füllen Sie anschließend ein Glaskapillarröhrchen mit einem Mikroliter der zu testenden Lösung. Führen Sie die Kapillare in das Loch in der Kutikularhaut ein und injizieren Sie die Lösung in den Flugmuskel.

Geschulte Experimentatoren sind in der Lage, alle 30 Sekunden ein B zu injizieren, was ein präzises Timing der Injektion und Konditionierung ermöglicht. Zwei Experimente werden hier vorgestellt. Das erste Experiment untersuchte die Auswirkungen einer systemischen Injektion von Kochsalzlösung, die vor dem Training verabreicht wird, auf das Erlernen eines Gedächtnisses.

In dieser Studie gibt es drei Gruppen: Eine Gruppe, die keine Behandlung erhält, eine systemische Injektion von einem Mikroliter phosphatgepufferter Kochsalzlösung oder eine Scheingruppe. Diese Behandlungen wurden 30 Minuten vor dem Training verabreicht, hier links. Der Prozentsatz der Tiere, die während des Erwerbs die konditionierte Reaktion zeigten, stieg in den drei Trainingsversuchen an, wobei es keine Unterschiede zwischen den Gruppen gab.

Die Balkendiagramme auf der rechten Seite zeigen, dass weder die PBS-Injektion noch die Scheinläsion die Gedächtniserhaltung beeinflussten. 24 Stunden nach dem Training im zweiten Experiment wurden die Injektionen 40 Minuten nach dem Training verabreicht. Nach dem Training wurden die Bienen in eine Gruppe eingeteilt, die Kochsalzlösung erhielt, und eine andere, die einen Mikroliter des Proteinsynthesehemmers und ESO-Mycin erhielt. Die Balkendiagramme auf der rechten Seite zeigen einen deutlichen Rückgang des Gedächtnisses bei Bienen, die Anisa-Mycin erhielten. Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Proteinsynthese bei der Bildung des Geruchsgedächtnisses.

Im Anschluss an dieses Verfahren können elektrophysiologische und elektrophysiologische Aufzeichnungen gemacht werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, wie z.B. Was ist die neurophysiologische Grundlage des Lernens und der Gedächtnisbildung nach seiner Entwicklung? Diese Technik ebnete Forschern auf dem Gebiet der Lern- und Gedächtnisforschung den Weg, um den molekularen und neurophysiologischen Mechanismus der Gedächtnisbildung bei der Honigbiene zu erforschen.