Aire táctil y Análisis de Movimiento de estrategias de muestreo antenales de las abejas (

Los objetivos generales de este procedimiento son mostrar cómo condicionar a las abejas melíferas a estímulos táctiles e introducir una técnica de captura de movimiento en 2D para analizar la cinemática de escala fina y 10 patrones de muestreo. Al principio, el procedimiento requiere capturar abejas voladoras libres frente a su colmena. El segundo paso es enganchar a las abejas en tubos de metal y ocluir sus ojos con pintura blanca.

A continuación, las abejas se entrenan para recibir estímulos táctiles utilizando el procedimiento clásico de condicionamiento. El paso final es grabar el movimiento de la antena de la abeja condicionada con una cámara de video digital. En última instancia, la captura de movimiento 2D en MATLAB se utiliza para analizar los cambios en el comportamiento del movimiento de una antena en abejas melíferas según los paradigmas de aprendizaje táctil asociativo y no asociativo.

Este método se puede utilizar para estudiar la discriminación táctil y la percepción en varias especies alterables. Puede diferenciar los cambios debidos al aprendizaje táctil no asociativo de los cambios que ocurren a partir del aprendizaje asociativo, como durante el condicionamiento. Por lo general, las personas nuevas en este método tendrán dificultades porque las abejas deben manipularse con mucho cuidado y el momento del procedimiento de acondicionamiento táctil es crítico.

El método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la detección táctil activa. Utiliza un comportamiento reflejo natural como comportamiento de reporte, lo que nos permite saber si el animal puede o no discriminar entre dos estímulos táctiles. Para empezar, recoge las abejas directamente desde la entrada de la colmena.

Capture cada abeja en un frasco de vidrio cerrado con un tapón de espuma y llévelo inmediatamente al laboratorio para su posterior manipulación en el laboratorio. Brevemente, enfríe las abejas en un refrigerador a cuatro grados centígrados hasta que comiencen a mostrar signos de inmovilidad. Primero, inmovilice cada abeja en un tubo de metal.

Coloque cinta adhesiva alrededor de la cabeza y el tórax y sobre el abdomen. Confirme que el sonda y una antena se pueden mover libremente para ocluir la visión de la abeja. Pinta los ojos compuestos y el selli con pintura blanca.

Coloque una pequeña gota de cera derretida entre la cabeza y la cinta para evitar que la cabeza se mueva. Durante las grabaciones. Para facilitar la identificación, marque la cinta de cada abeja con un número y coloque el tubo en una atmósfera húmeda para evitar la deshidratación.

Por último, use una jeringa llena de solución de sacarosa al 30% para alimentar a cada abeja durante cinco segundos y dejar que se recuperen durante 30 minutos. Antes de comenzar el protocolo de acondicionamiento táctil, antes del acondicionamiento, pruebe cada B para la respuesta de extensión psis o PER. Para ello, aplica un estímulo de sacarosa al 30% en las antenas para una correcta respuesta.

La punta del psis tiene que cruzar una línea virtual entre las mandíbulas abiertas. Solo se utilizan abejas con un PER correcto para el estudio. Para el acondicionamiento táctil, se utilizan estructuras de superficie metálica como estímulo condicionado o cs.

Su superficie puede ser lisa o acanalada para crear una textura diferente. El estímulo incondicionado o US es una solución de sacarosa al 30%. Coloque el cubo de latón en un soporte en un micro manipulador.

Esto permitirá un posicionamiento exacto durante el procedimiento de acondicionamiento. Una vez montado el estímulo táctil, coloque una abeja delante del micro manipulador. A continuación, coloque lentamente las C de modo que la superficie del estímulo táctil quede paralela a la cabeza de la abeja.

La abeja debe ser capaz de escanear el estímulo táctil en una posición cómoda con ambas antenas. Para comenzar el procedimiento de acondicionamiento, permita que la cuenta escanee el estímulo táctil durante cinco segundos. Después de los primeros tres segundos, use una jeringa para presentar una gota de la solución de sacarosa al 30% debajo del probos.

Utilice la punta de la jeringa para levantar suavemente el sono. Esta estimulación debe provocar el PER incondicionado. Permita que la abeja lama la sacarosa.

Recompensa por un segundo. Continúe con el procedimiento de acondicionamiento hasta que la abeja reciba cinco emparejamientos. Después de los primeros emparejamientos recompensados, las abejas deben comenzar a responder a la presentación de CS por extensión de su psis, lo que indica que esperan la próxima recompensa.

Una psis completamente extendida observada en cualquier momento durante los primeros tres segundos de presentación del estímulo táctil antes de la presentación de sacarosa se califica como una respuesta positiva. Finalmente, se genera una curva de aprendizaje para un grupo de abejas. Para ello, se representa gráficamente el porcentaje de abejas que muestran el PER durante la presentación de CS para cada ensayo.

Después del acondicionamiento, se utiliza una cámara de video digital con una lente macro adecuada para registrar los movimientos de la antena. Aquí utilizamos una cámara basler a 602 F, equipada con una lente VZM 200 con especificaciones técnicas que funciona a 50 fotogramas por segundo a través de una conexión de cable de fuego, ajustamos la cámara de manera que la abeja enjaezada y el estímulo táctil sean visibles. A continuación, calibre la cámara tomando fotografías individuales de un tablero de ajedrez calibrado desde diferentes orientaciones.

Utilice un software especializado con una herramienta de calibración de la cámara para analizar las imágenes. Una vez calibrado, coloque una sola B fija debajo de la lente de la cámara y presente el estímulo táctil. Como se mostró anteriormente.

Registre el movimiento del sello mientras la abeja está escaneando el objeto. Una vez que se han recopilado los datos, se utiliza MATLAB para definir primero el fondo de la imagen, calcular el valor medio de la escala de grises a lo largo del tiempo para cada píxel. Los objetos estáticos como la cabeza fija de la abeja y el estímulo táctil constituirán el fondo de la imagen restando el fondo de la imagen de cada fotograma, las partes móviles del vídeo.

Idealmente, las antenas de la abeja están aisladas como las únicas áreas con valores distintos de cero para su posterior procesamiento. Se supone que las dos áreas más grandes con valores de píxel distintos de cero son las antenas an. Se crea una máscara para localizar las puntas de las antenas y para toda la imagen para reducir la cantidad de error.

Una combinación de herramientas de erosión y dilatación de la imagen se aplica una vez que estas técnicas han reducido el nivel de ruido. Se utiliza una función de máscara binaria para agrupar las áreas inconexas. El centro de gravedad se calcula para los dos mayores de estos cúmulos con el fin de distinguir entre la antena izquierda y la derecha.

Aquí, están etiquetados con colores rojos y verdes. Finalmente, la punta de la antena para cada antena se puede definir como el píxel en un clúster con el valor más alto en la dirección proximal a distal, se crea un histograma bidimensional que muestra la distribución espacial de la punta mostrada. Aquí está la curva de aprendizaje del condicionamiento táctil PER en el forjador de polen.

El porcentaje de respuestas positivas después del primer emparejamiento fue significativamente mayor en comparación con el comportamiento espontáneo, y la curva de aprendizaje muestra saturación después de la tercera recompensa. En este ejemplo, el movimiento de la punta anal tanto en el grupo condicionado como en el ingenuo se registró durante un minuto en presencia o ausencia del estímulo táctil observado. Aquí se presentan movimientos espontáneos y de túnel antes de la presentación del estímulo.

La absa muestra la posición lateral de la punta del túnel, mientras que la ordenada muestra la posición distal. La escala de colores indica el porcentaje de tiempo que la punta anin pasó en un lugar determinado. El amarillo indica que las ubicaciones muy frecuentes, las ubicaciones rojas, menos frecuentes y negras están fuera del alcance.

Estos datos muestran que tanto el grupo como el condicionado cambiaron su patrón de movimiento antal en presencia de un estímulo táctil en comparación con su comportamiento espontáneo. Tenga en cuenta que la región amarilla rectangular cerca de la superficie del estímulo indica que la punta del talón de la hormiga pasó mucho tiempo muestreando la superficie. Las abejas del grupo condicionado pasaron significativamente más tiempo con la punta de su antena en el área del estímulo que las abejas ingenuas.

Siguiendo este procedimiento, se pueden encontrar métodos electrofisiológicos y farmacológicos para responder preguntas adicionales como, ¿cuál es la base neurofisiológica para el comportamiento táctil activo en las abejas melíferas después de su desarrollo? Esta técnica de condicionamiento táctil allanó el camino para que los investigadores en el campo de la detección activa del tacto exploraran varios aspectos de la discriminación de estímulos táctiles, pero también del aprendizaje táctil y la memoria en Alpha Pots. Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo analizar la búsqueda táctil activa y el muestreo de movimientos e insectos.

Tenga en cuenta que el análisis de movimiento se puede ampliar a un análisis tridimensional si se agrega al menos una cámara adicional en sincronía con la primera.