18 janvier 2016
Les punaises de lit dépendent des neurones récepteurs olfactifs logés dans leur sensille olfactive antennaire pour détecter les substances sémiochimiques dans l’environnement. À l’aide de l’enregistrement d’un seul sensillum, nous démontrons une méthode pour évaluer la réponse des punaises de lit aux substances sémiochimiques et explorons le processus de codage impliqué.
L’objectif global de l’enregistrement du sensillum unique est d’étudier les réponses neuronales du sensillum olfactif antennaire à divers odorants. Cette méthode peut aider à répondre aux questions clés dans le domaine de l’écologie chimique, par exemple si l’insecte peut détecter les odorisants chimiques de son environnement et comment il traite les odorisants chimiques. Le principal avantage de cette technique est qu’elle permet de refléter l’activité d’un seul neurone de la fonction.
Il fournit une mesure plus précise de la sensibilité des neurones aux odorisants chimiques. L’implication de cette technique s’est étendue au développement d’attractifs ou de répulsifs dans la lutte contre les insectes. Parce que cette technique peut être utilisée une grande quantité de produits chimiques qui sont biologiquement importants pour l’insecte.
Commencez cette procédure en anesthésiant les punaises de lit sur de la glace pendant deux à trois minutes. Fixez ensuite les antennes et le corps des insectes sur un microscope, couvrez-le avec du ruban adhésif double face et retirez les pattes avec des ciseaux fins. À l’aide d’une petite goupille, ajustez doucement les antennes sur le ruban.
Ensuite, posez la lamelle contre une petite boule de cire dentaire pour faciliter la manipulation et ajustez-la à un angle de 90 degrés pour placer l’électrode d’enregistrement. Une fois fixée, placez la punaise de lit sous un stéréomicroscope. Allumez la source lumineuse et ajustez l’intensité de l’éclairage jusqu’à ce que les antennes soient clairement présentées.
Focalisez ensuite le microscope sur le deuxième flagelle des antennes de la punaise de lit à fort grossissement. Dans cette étape, connectez le préamplificateur à un contrôleur d’acquisition de signal, qui est connecté à l’ordinateur pour l’enregistrement et la visualisation du signal. Ensuite, ouvrez le logiciel et cliquez sur enregistrer dans la barre de menus.
Choisissez ensuite wave pour commencer à enregistrer les signaux d’onde. Allumez le haut-parleur connecté au préamplificateur pour présenter le ton des réponses neuronales du sensillum antennaire. Insérez maintenant l’électrode de référence dans l’abdomen de la punaise de lit stabilisée.
Une fois que l’électrode de référence a été connectée à l’abdomen de la punaise de lit, déplacez l’électrode d’enregistrement vers l’extrémité postérieure des antennes de la punaise de lit. Lorsque l’électrode d’enregistrement est en contact avec l’extrémité de l’antenne droite, localisez l’électrode à faible grossissement. Ajustez ensuite l’électrode d’enregistrement tout en augmentant progressivement le grossissement jusqu’à ce que l’électrode et le sensillum antennaire soient dans le même plan et clairement visibles au microscope.
Après cela, insérez l’électrode d’enregistrement dans la tige du sensillum à l’aide du micro-manipulateur. Abaissez-le plus profondément si le bruit de fond est trop élevé. Une fois que des potentiels d’action clairs sont observés à partir du sensillum enregistré, remplissez une micro-pipette avec un stimulus botanique.
À l’aide de la micro-pipette, déposer une aliquote de 10 microlitres du stimulus sur une bande de papier filtre à l’intérieur d’une pipette en verre. L’enregistrement précis et direct des électrodes sur le sensillum est la clé du succès de l’expérience. Le bruit de fond peut être partiellement réduit après avoir inséré les électrodes un peu plus profondément.
Ensuite, connectez la pipette chargée à la sortie du tube de flux de stimulus et placez la pointe de la pipette dans le petit trou du tube orienté vers les antennes. Lorsque toutes les connexions sont stabilisées, appuyez sur la pédale de commande du contrôleur de stimulus pour délivrer un stimulus dans le flux d’air humidifié continu et commencez l’enregistrement. Le processus d’enregistrement durera 10 secondes, en commençant une seconde avant la stimulation.
Comptez les potentiels d’action hors ligne pendant deux périodes de 500 millisecondes, une avant et une après la stimulation. Pour présenter un autre stimulus, étiquetez une nouvelle pipette avec 001 % d’eucalyptol à tester. Appliquez 10 microlitres du stimulus avant de placer un petit morceau de papier filtre dessus.
Attendez ensuite deux à cinq minutes jusqu’à ce que le stimulus soit complètement vaporisé dans la pipette en verre. Fixez la pipette sur la sortie du tube d’écoulement du stimulus. Ensuite, insérez la pointe de la pipette dans le petit trou du tube orienté vers les antennes.
Appuyez sur la pédale de commande et démarrez l’enregistrement de 10 secondes. Après cela, débranchez la pipette et préparez une autre pipette avec 01 % d’eucalyptol. Testez toutes les doses restantes d’eucalyptol sur la sensille antennaire pour observer les réponses les plus dépendantes.
Dans cette figure, la trace du signal montre la réponse neuronale typique d’un sensillum olfactif au solvant qui est utilisé comme contrôle dans l’enregistrement du sensillum unique. L’enregistrement du signal a commencé une seconde avant la 0,5 seconde de stimulus de bouffée. Le signal a été enregistré en continu pendant 10 secondes après le début de la bouffée de stimulus.
Cette trace de signal montre la réponse neuronale extrêmement forte d’un sensillum olfactif à un stimulus botanique positif à 10 % de bêtapynène. Une fois que la bouffée de stimulus est délivrée au sensillum olfactif, les neurones sensoriels olfactifs à l’intérieur de ce sensillum se déclenchent à haute fréquence dans une dynamique temporelle de longue durée. Car dans cette procédure se trouve le message que le comportement d’un insecte peut être effectué afin de répondre à des questions supplémentaires telles que quelles sont les réponses comportementales des insectes à certains produits chimiques avec de fortes réponses neuronales.
Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une meilleure compréhension de la façon d’enregistrer les réponses des neurones olfactifs des insectes au stimulus chimique.
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Cette étude examine les réponses neuronales des punaises de lit à divers odorants en utilisant l'enregistrement unitaire sur un sensille unique. Cette méthode permet une mesure précise de la manière dont ces insectes détectent et traitent les signaux chimiques présents dans leur environnement.
L'enregistrement unitaire au niveau du sensille permet une mesure précise des réponses des neurones olfactifs aux semiochimiques, soutenant ainsi la validation précoce des cibles dans la lutte contre les vecteurs. Cette approche fournit des données neuronales quantitatives permettant de réduire les risques lors du criblage de candidats attractifs ou répulsifs pour la gestion des punaises de lit. La méthode améliore la fiabilité prédictive dans l'identification de composés actifs sur le comportement, avant la réalisation d'essais comportementaux ultérieurs.
La méthode s'intègre aux flux de travail de la phase de découverte précoce, en fournissant des informations mécanistiques qui orientent la progression du « hit » vers le « lead » dans les programmes de lutte antivectorielle.