18 de enero de 2016
Las chinches dependen de las neuronas receptoras olfativas alojadas en su sensibilidad olfativa antenal para detectar semioquímicos en el medio ambiente. Utilizando el registro de un solo sensillum, demostramos un método para evaluar la respuesta de las chinches a los semioquímicos y exploramos el proceso de codificación involucrado.
El objetivo general de la grabación del sensillum único es investigar las respuestas neuronales del sensillum olfativo antenal a varios odorantes. Este método puede ayudar a responder las preguntas clave en el campo de la ecología química, como si el insecto puede detectar los odorantes químicos de su entorno y cómo procesan los odorantes químicos. La principal ventaja de esta técnica es que permite reflejar la actividad de una sola neurona de la función.
Proporciona una medición más precisa de la sensibilidad de las neuronas a los odorantes químicos. La implicación de esta técnica se extendió hacia el desarrollo de atrayentes o repelentes en el control de insectos. Debido a que esta técnica se puede utilizar una gran cantidad de productos químicos que son biológicamente importantes para el insecto.
Comience este procedimiento anestesiando las chinches con hielo durante dos o tres minutos. A continuación, fije las antenas y el cuerpo de los insectos en un cubreobjetos de microscopio con cinta adhesiva de doble cara y retire las patas con unas tijeras finas. Use un alfiler pequeño para ajustar suavemente las antenas de la cinta.
A continuación, apoye el cubreobjetos contra una pequeña bola de cera dental para facilitar la manipulación y ajústelo a un ángulo de 90 grados para colocar el electrodo registrador. Una vez asegurada, coloque la chinche bajo un microscopio estereoscópico. Encienda la fuente de luz y ajuste la intensidad de la iluminación hasta que las antenas se presenten claramente.
A continuación, enfoca el microscopio en el segundo flagelo de las antenas de la chinche a un gran aumento. En este paso, conecte el preamplificador con un controlador de adquisición de señal, que está conectado con la computadora para el registro y visualización de la señal. A continuación, abra el software y haga clic en grabar en la barra de menú.
A continuación, elija onda para empezar a grabar las señales de onda. Encienda el altavoz conectado al preamplificador para presentar el tono de las respuestas neuronales del sensor antenal. Ahora inserte el electrodo de referencia en el abdomen de la chinche estabilizada.
Después de que el electrodo de referencia se haya conectado al abdomen de la chinche, mueva el electrodo de registro hacia el extremo posterior de las antenas de la chinche. Cuando el electrodo de registro esté en contacto con la punta de las antenas derechas, ubique el electrodo a bajo aumento. A continuación, ajuste el electrodo de registro mientras aumenta gradualmente el aumento hasta que tanto el electrodo como el sensillum antenal estén en el mismo plano y sean claramente visibles bajo el microscopio.
A continuación, inserte el electrodo de registro en el eje del sensillum con el micromanipulador. Bájalo más profundamente si el ruido de fondo es demasiado alto. Una vez que se observan potenciales de acción claros a partir del sensilum registrado, llene una micropipeta con estímulo botánico.
Utilice la micropipeta para depositar una alícuota de 10 microlitros del estímulo en una tira de papel de filtro dentro de una pipeta de vidrio más pastosa. El registro preciso y directo de los electrodos en el sensillum es la clave del éxito del experimento. El ruido de fondo se puede reducir parcialmente después de insertar los electrodos un poco más profundo.
A continuación, conecte la pipeta cargada a la salida del tubo de flujo de estímulo y coloque la punta de la pipeta en el pequeño orificio del tubo orientado hacia las antenas. Cuando todas las conexiones estén estabilizadas, presione el interruptor de pie del controlador de estímulo para entregar un estímulo a la corriente de aire humidificado continuo y comience a grabar. El proceso de grabación durará 10 segundos, comenzando un segundo antes de la estimulación.
Cuente los potenciales de acción fuera de línea durante dos períodos de 500 milisegundos, uno antes y otro después de la estimulación. Para presentar otro estímulo, etiquete una pipeta nueva con 001%eucaliptol para ser probada. Aplica 10 microlitros del estímulo antes de colocar un pequeño trozo de papel de filtro sobre él.
A continuación, espere de dos a cinco minutos hasta que el estímulo se haya vaporizado por completo en la pipeta de vidrio. Coloque la pipeta en la salida del tubo de flujo de estímulo. A continuación, inserte la punta de la pipeta en el pequeño orificio del tubo orientado hacia las antenas.
Presione el interruptor de pie e inicie la grabación de 10 segundos. Después de eso, desconecte la pipeta y prepare otra pipeta con 01%eucaliptol. Pruebe todo el resto de las dosis de eucaliptol en la sensilla antenal para observar las respuestas más dependientes.
En esta figura, la traza de la señal muestra la respuesta neuronal típica de un sensillum olfativo al disolvente que se utiliza como control en el registro de sensillum único. La grabación de la señal comenzó un segundo antes de los 0,5 segundos de estímulo de soplo. La señal se registró de forma continua durante 10 segundos después de iniciar la ráfaga de estímulo.
Este rastro de señal muestra la respuesta neuronal extremadamente fuerte de un sensillum olfativo a un estímulo botánico: betapino 10% positivo. Después de que el estímulo se entrega al sensilum olfativo, las neuronas sensoriales olfativas dentro de este sensillum se disparan con alta frecuencia en una dinámica temporal de larga duración. Pues en este procedimiento se encuentra el mensaje de que el comportamiento de un insecto se puede realizar con el fin de responder preguntas adicionales como cuáles son las respuestas conductuales de los insectos a ciertos productos químicos con fuertes respuestas neuronales.
Después de ver este video, debería tener una mejor comprensión de cómo registrar las respuestas de las neuronas olfativas de los insectos al estímulo químico.
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Este estudio investiga las respuestas neuronales de los chinches a diversos odorantes mediante la grabación de un solo sensilio. El método permite medir con precisión cómo estos insectos detectan y procesan las señales químicas en su entorno.
El registro de sensilos individuales permite la medición precisa de las respuestas de las neuronas olfativas a semioquímicos, apoyando la validación temprana de objetivos en el control de vectores. Este enfoque proporciona datos neuronales cuantitativos para reducir el riesgo en la selección de candidatos atrayentes o repelentes para el manejo de chinches de cama. El método mejora la confianza predictiva en la identificación de compuestos activos desde el punto de vista conductual antes de realizar ensayos conductuales posteriores.
El método se integra en los flujos de trabajo de descubrimiento temprano, proporcionando conocimientos mecanicistas que orientan la progresión de hits a líderes en programas de control de vectores.