Visuelle Klassische Konditionierung in Waldameisen

Der häufige Vorteil dieser Technik besteht darin, dass visuelle Erinnerungen kontrolliert in fester statt frei beweglicher Holzameisen untersucht werden können. Diese Methode hat ein Potenzial, um die neuronale Basis des visuellen Lernens in einem sehr etablierten Modell für die Insektennavigation zu untersuchen. Um die Ameisen auszuwählen, die zum Essen motiviert sind, legen Sie eine Rutsche mit dem Tropfen Saccharose in eine kleine Box mit Fluss, der die Wände bedeckt.

Legen Sie dann jede ausgewählte Ameise in die Box und warten Sie ab, ob sie sich vom Saccharosetropfen ernährt. Wenn sich die Ameise vom Saccharosetropfen ernährt, wird sie sofort in eine leere Box überführen. Danach jede Ameise in ein separates Rohr geben und das Rohr kurz in den Gefrierschrank legen, um die Ameisen zu immobilisieren.

Legen Sie die immobilisierte Ameise in den Halter durch den Schnitt in der Pappe und greifen Sie sie durch das Gelenk zwischen Kopf und Thorax. Verwenden Sie dann Insektenstifte, um sicherzustellen, dass die Antennen auf der Seite des Kopfes bleiben. Mit einem maßgeschneiderten Heizelement, Schmelzen Wachs, um die Spitze eines Insektenstifts auf dem Kopf der Ameise zu haften, parallel zum Karton.

Nachdem das Wachs trocknet, entfernen Sie die Insektenstifte von den Antennen und entfernen Sie vorsichtig die Ameise aus dem Halter. Als nächstes fixieren Sie den Insektenstift, der die Ameise in einem modellierenden Tonzylinder hält, und fixieren Sie einen maßgeschneiderten Kunststoffhalter darunter. Stellen Sie sicher, dass die Ameise eine typische Stehhaltung beibehält und dass sich der ganze Körper, mit Ausnahme des Kopfes, frei bewegen kann.

Positionieren Sie zunächst eine Kamera mit einer Makrolinse auf der weißen Acrylbox direkt über dem Ameise, und legen Sie die Ameise in den Halter in der Box. Dann befestigen Sie eine Nadel und Saccharose gefüllte Spritze, den bedingungslosen Reiz, an einem hellblauen Papprechteck, dem bedingten Stimulus, für den Einsatz als visuellen Hinweis. Für das gepaarte Training beginnen Sie 10 Sekunden vor der Darstellung des bedingten Stimulus mit der Aufnahme der Ameise.

Wenn die Ameise während dieser Zeit den Maxilla Labium Extension Reflex oder MaLER durchführt, verschieben Sie die Testversion um einige Sekunden. Bewegen Sie die Spritze mit dem bedingten Stimulus 10 Sekunden vor die Ameise. Dann einen einzigen Tropfen Saccharose aus der Spritze ausstrahlen und die Ameise fünf Sekunden lang füttern.

Wiederholen Sie den gepaarten Trainingsvorgang 10 Mal mit fünf Minuten zwischen jeder Testversion. Für ungepaartes Training starten Sie die Videoaufzeichnung 10 Sekunden vor dem Test. Präsentieren Sie dann den bedingten Stimulus, wie zuvor beschrieben.

Nach 2,5 Minuten den bedingungslosen Saccharosereiz mit einer Spritze ohne blauen Karton direkt an die Mundpartien der Ameise abgeben. Nachdem die Trainingsversuche abgeschlossen sind, beginnen Sie die Kameraaufzeichnung 10 Sekunden vor der Testphase. Dann präsentieren Sie den bedingten Stimulus für die Ameise für 10 Sekunden.

Nach dem Test ist der Saccharose bedingungsloser Stimulus an die Ameise, um zu bestätigen, dass die Ameise immer noch motiviert ist, sich zu ernähren. Anhand der Während des Trainings und Testens gemachten Aufzeichnung summieren Sie die Reaktionen der Ameise während der 10 Sekunden der Präsentation bedingter Stimulus. Schließlich trennen Sie die Reaktionen der Ameise während der bedingten Stimulus-Präsentation in drei Kategorien, volle Verlängerung mit Bewegung, als ob Fütterung, volle Verlängerung ohne Bewegung, oder teilweise Verlängerung der Maxilla Labium oder Maxillary Palps.

In diesem Protokoll, Ameisen, die gepaarte Ausbildung durchgeführt mehr MaLER als Reaktion auf den bedingten Reiz. Im Gegenteil, ungepaarte Ameisen zeigten während des Trainings keinen signifikanten Anstieg von MaLER. Um ihr Kurz- und Halbzeitgedächtnis zu untersuchen, wurden Ameisen entweder 10 Minuten oder eine Stunde nach der letzten Trainingsstudie getestet.

Bei beiden Tests war der Anteil der Ameisen, die MaLER als Reaktion auf den bedingten Stimulus durchführten, höher, wenn sie eine gepaarte Ausbildung durchlaufen hatten. Die MaLER-Antworten wurden in drei Kategorien unterteilt: FEM, FE und PE. In der Regel führten Ameisen FEM oder PE häufiger als FE durch. Allerdings zeigten nur wenige Ameisen konsequent die gleiche Art der Reaktion. Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, daran zu denken, ameisenvorsichtig zu behandeln, um Stresslevel und mögliche Schäden zu reduzieren, insbesondere während des Kabelbaums.

Durch die Anpassung dieses Verfahrens können verschiedene visuelle Reize verwendet werden, um die Eigenschaften zu untersuchen, die Holzameisen verwenden, um visuelle Erinnerungen zu bilden. Nach ihrer Entwicklung ebnet diese Technik den Weg für Forscher auf dem Gebiet der Insektenneurowissenschaften und Navigation, um visuelle assoziative Erinnerungen mit Holzameisen für Mikrofa zu erforschen.