Name: Manipulation neuropharmacologiques de Restrained et vol libre abeilles, Apis mellifera (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-11-26T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 8 s
Description: Découvrez les méthodes d'administration de médicaments chez Apis mellifera, y compris les injections thoraciques et ocellaires ainsi que la volatilisation. Ces techniques permettent d'étudier la neurobiologie des comportements sociaux chez cet organisme non modèle.

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Ce projet a été financé par DP0986021 de subvention ARC et 585442 subvention NHMRC. ABB est soutenu par une bourse ARC Future Fellowship (FT140100452). JAP est soutenu par une bourse iMQRES décernée par l’Université Macquarie et par un DAAD-Doktorandenstipendium décerné par l’Office allemand d’échanges universitaires. JMD est soutenu par le CNRS et l’Université Paul Sabatier.

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Les méthodes décrites ci-dessus permettent un traitement simple, efficace et robuste soit en vol libre ou les abeilles attelés. Ces méthodes sont compatibles avec de nombreux paradigmes expérimentaux et les questions biologiques (tableau 1). Toutes les méthodes de vol libre peut facilement être appliqué pour les abeilles attelés. L&#39;inverse est moins de succès, cependant, puisque la retenue temporaire et les méthodes de traitement invasives peuvent souvent compromettre la capacité de vol des abeilles...

Depuis Karl von Frisch élucidé leur langue de danse 1, les abeilles sont restés une espèce d&#39;étude populaire pour les chercheurs dans le comportement des animaux et de la neurobiologie. Ces dernières années , une myriade de nouvelles disciplines ont vu le jour à l&#39;intersection de ces deux domaines, et plusieurs autres disciplines (par exemple, la biologie moléculaire, la génomique et l&#39;informatique) se sont posés à côté d&#39; eux. Cela a conduit à un développement rapide de nouvelles théories et des modèles pour comprendre comment le comportement résulte de l&#39;activité au sein des systèmes nerveux. En raison du mode de vie unique, riche répertoire comportemental, et la facilité de manipulation expérimentale et pharmacologique, les abeilles sont restés à l&#39;avant-garde de cette révolution. Les abeilles sont utilisées pour étudier les questions neurobiologiques de base telles que celles d&#39; apprentissage sous - jacente et de la mémoire 2,3, la prise de décision 4, olfactive 5 ou traitement visuel 6. Au cours des dernières années, le députéey abeille a même été utilisé comme modèle pour l&#39; étude des sujets généralement réservés pour la recherche médicale, tels que les effets des drogues toxicomanogènes 7 - 11, le sommeil 12, le vieillissement 13, ou les mécanismes sous - jacents anesthésie 14. Contrairement aux modèles génétiques classiques organismes (par exemple, D. melanogaster, C. elegans, M. musculus), il existe très peu d&#39; outils génétiques disponibles pour manipuler les fonctions neurales dans les abeilles, bien que cela soit en train de changer 15. Au lieu de cela, des études d&#39;abeilles ont surtout compté sur des manipulations pharmacologiques. Cela a été un grand succès; toutefois, la diversité de la recherche d&#39;abeilles est telle que toute une gamme de procédés pour une administration pharmacologique sont nécessaires. La recherche avec des abeilles mellifères aborde très diverses questions, est étudiée par des chercheurs de différentes disciplines et d&#39;horizons, et utilise une variété d&#39;approches expérimentales. Beaucoup reseles questions arc exigent des abeilles à être soit en vol libre, interagir librement dans leur colonie, ou les deux. Cela peut rendre difficile de garder la trace des animaux de laboratoire individuels, et rend retenue ou cathétérisme irréalisable. Pour tenir compte de la diversité de la recherche du miel d&#39;abeille, une variété de méthodes d&#39;administration de médicaments sont nécessaires, permettant une administration robuste et flexible tout en assurant que les profils pharmacocinétique et pharmacodynamique, invasivité de la méthode, et sa fiabilité, conviennent le paradigme en question. En raison de ces divers besoins, la plupart des groupes de recherche ont mis au point leurs propres méthodes d&#39;administration de médicaments uniques. Jusqu&#39;à présent, cela a été une force de la communauté de recherche des abeilles; elle a conduit au développement de réseaux de méthodes permettant l&#39;administration du même médicament dans des circonstances différentes. Notre but ici est de ne pas développer une seule méthode normalisée pour les manipulations pharmacologiques des abeilles, mais plutôt de mettre en évidence les méthodes quise sont avérés particulièrement efficaces, et aider les chercheurs à adopter ces. Nous discutons des principes de base de la façon dont ils travaillent, ainsi que leurs avantages et leurs inconvénients.

<table><tbody><tr><td>Saccharose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S8501</td><td>Tout fournisseur fera</td></tr><tr><td>Chlorure de sodium</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>Chlorure</td><td>de potassium Sigma-Aldrich</td><td>P9333&nbsp ;</td><td></td></tr><tr><td>Chlorure de magnésium hexahydraté</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2670</td><td></td></tr><tr><td>Chlorure de calcium dihydraté</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C8106</td><td></td></tr><tr><td>Dextrose monohydraté</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>49159</td><td></td></tr><tr><td>Tampon phosphate salin (PBS)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P4417</td><td></td></tr><tr><td>Cire de protection</td><td>Dentaurum</td><td>124-305-00</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H3375</td><td></td></tr><tr><td>diméthylformamide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D4551</td><td></td></tr><tr><td>95 % Éthanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>493511</td><td></td></tr><tr><td>Capillaire en verre</td><td>WPI</td><td>1B100F-3</td><td></td></tr><tr><td>23 G Aiguille NanoFil</td><td>WPI</td><td>NF33BV-2</td><td></td></tr><tr><td>Forsceps très fin</td><td>Dumont</td><td>0208-55-PO</td><td></td></tr><tr><td>Électrode extracteur</td><td>SRI</td><td>2001</td><td></td></tr><tr><td>FemtoJet Microinjecteur</td><td>Eppendorf</td><td>5247 000.01</td><td></td></tr><tr><td>Eicosane</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>219274</td><td></td></tr><tr><td>micromanipulateur manuel</td><td>Brinkmann Instrumentenbau</td><td>MM-33</td><td></td></tr><tr><td>Micromanipulateur électronique</td><td>Luigs & Neumann Feinmechanik + Elektortechnik</td><td>Unité junior Stéréomicroscope XYZ</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Leica</td><td>M80</td><td></td></tr><tr><td>Fer à souder</td><td>Weller</td><td>WESD51</td><td></td></tr><tr><td>Dextran, Alexa Fluor 546, 10 000 MW</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>D-22911</td><td></td></tr><tr><td>Dextran, Alexa Fluor 568, 10 000 MW</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>D-22912</td><td></td></tr><tr><td>petite boîte de Pétri</td>Huile minérale <td>Sigma-Aldrich</td><td>P5481</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M5904</td><td></td></tr><tr><td>50 ml Tube à centrifuger</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>339652</td><td></td></tr> pince <tr><td></td><td>Australian Entomological Supplies Porte-lame</td><td></td><td></td></tr><tr><td>et brise-lames</td><td>Australian Entomological Supplies</td><td>E130</td><td></td></tr><tr><td>Lame</td> <td>de rasoir à double tranchant en plumesThermoFisher Scientific</td><td>50-949-135</td><td></td></tr><tr><td>Fil</td><td></td><td></td> Nichrome <td>N’importe quel fournisseur fera</td></tr><tr><td>Fils électriques N’importe</td><td></td><td></td><td>quel fournisseur fera Peinture</td></tr><tr><td>pour modèle</td><td>Tamiya USA</td><td>Dépend de la couleur</td><td></td></tr><tr><td>Distributeur répétitif</td><td>Hamilton company</td><td>PB-600-1</td><td></td></tr><tr><td>Seringue en verre</td><td>WPI</td><td>NANOFIL</td><td></td></tr><tr><td>système de visualisation par fluorescence</td><td>Nightsea</td><td>SFR-GR</td><td></td></tr><tr><td>réticule</td><td>ProSciTech</td><td>S8014-24</td><td></td></tr><tr><td>microcapillaire avec support</td><td>Drummond</td><td>1-000-0010</td><td></td></tr><tr><td>Silicone</td><td></td><td></td> liquide <td>Tout fournisseur fera</td></tr><tr><td>Thermocouple</td><td>Digitech</td><td>QM-1324</td><td></td></tr><tr><td>Micropipette</td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

manipulation neuropharmacologiques de restrained et vol libre abeilles,<em&gt; apis mellifera</em

Neuropharmacological Manipulation of Restrained and Free-flying Honey Bees, Apis mellifera

Les abeilles démontrent les capacités d&#39;apprentissage étonnantes et le comportement social de pointe et de la communication. En outre, leur cerveau est petit, facile à visualiser et à étudier. Par conséquent, les abeilles ont longtemps été un modèle privilégié parmi les neurobiologistes et neuroethologists pour étudier les bases neurales du comportement social et naturel. Il est important, cependant, que les techniques expérimentales utilisées pour étudier les abeilles ne pas interférer avec les comportements à l&#39;étude. À cause de cela, il a été nécessaire de développer une gamme de techniques pour la manipulation pharmacologique des abeilles. Dans cet article, nous démontrons des méthodes pour traiter les abeilles sobres ou en vol libre avec une large gamme d&#39;agents pharmacologiques. Ceux-ci comprennent à la fois des méthodes non invasives telles que les traitements oraux et topiques, ainsi que des méthodes plus invasives qui permettent l&#39;administration de médicaments précis, soit de manière systémique ou localisée. Enfin, nous discutons des avantages et des inconvénients de chaque méthode et de décrireobstacles et la meilleure façon de les surmonter communs. Nous concluons par une discussion sur l&#39;importance d&#39;adapter la méthode expérimentale aux questions biologiques plutôt que l&#39;inverse.

Une sélection de résultats représentatifs pour les méthodes décrites ci-dessus sont présentés, principalement pour démontrer que les méthodes permettent aux agents pharmacologiques pour atteindre le cerveau et influent sur le comportement des abeilles. Effets spécifiques sur les processus du cerveau peuvent être facilement obtenues après l&#39;injection thorax. Parce q...

Ce manuscrit décrit plusieurs protocoles pour l&#39;administration d&#39;agents pharmacologiques pour les abeilles, y compris des méthodes non invasives simples pour les abeilles en vol libre, ainsi que des variantes plus invasives qui permettent le traitement des abeilles sobres localisé précis.

Manipulation neuropharmacologiques de Restrained et vol libre abeilles,<em&gt; Apis mellifera</em

Honey bees demonstrate astonishing learning abilities and advanced social behavior and communication. In addition, their brain is small, easy to visualize ...

L'objectif général de ces procédures est d'administrer de manière fiable et robuste des agents pharmacologiques au système nerveux central d'abeilles ou d'insectes similaires. Ces méthodes peuvent aider à répondre à des questions clés dans les domaines de la sociobiologie, de la neuroéthologie et de l'apiculture, par exemple en explorant les mécanismes neurologiques du comportement social. Le principal avantage de ces techniques réside dans la possibilité d'étudier la neurobiologie chez des organismes non modèles, comme l'abeille, pour lesquels les outils génétiques sont actuellement limités.La procédure sera démontrée par Jenny Plath, une étudiante diplômée du laboratoire de neuro-éthologie de l'Université Macquarie. Les médicaments peuvent être administrés par voie orale ou par injection. Les injections peuvent être réalisées dans le thorax, dans l'ocelle ou dans le tractus oculaire. Les injections dans l'ocelle permettent d'acheminer des médicaments vers l'ensemble de la tête, tandis que les injections dans le tractus oculaire ciblent des régions spécifiques du cerveau. Pour toutes les injections, fabriquez un microscalpel en cassant l'angle d'un rasoir à double tranchant à l'ai

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Nous démontrons comment mettre en œuvre une méthode pharmacologie comportementale dans un paradigme de conditionnement olfactif appétitif chez les abeilles (Apis mellifera) par application systémique de médicaments. Cette méthode permet l'étude des mécanismes sous-jacents de l'apprentissage et la formation de la mémoire d'une manière simple et fiable.

Pharmacologie comportementale dans le conditionnement classique de la réponse Extension Proboscis chez les abeilles ( Apis mellifera)

Dans ce protocole, nous montrons comment les abeilles état attelé à des stimuli tactiles et mettre en place une technique de capture de mouvement 2D pour analyser la cinématique de fin échelle modèle d'échantillonnage antennaire.

Conditionnement tactile et d&#39;analyse des mouvements des stratégies d&#39;échantillonnage antennaires chez les abeilles (<em&gt; Apis mellifera</em&gt; L.)

Dans ce protocole, nous décrivons deux stratégies qui suppriment simultanément deux gènes (knockdown double gène) chez les abeilles. Ensuite, nous présentons comment utiliser la réponse d'extension trompe (PER) d'analyse pour étudier l'effet de knockdown double gène sur Honey Bee perception gustative.

ARNi médiée double inactivation génique et de mesure de la perception gustative chez les abeilles (<em&gt; Apis mellifera</em&gt;)

Le protocole de conditionnement Proboscis Extension Response (PER), développé pour l’abeille mellifère (Apis mellifera), fournit un moyen écologiquement pertinent et facilement quantifiable pour étudier plusieurs mécanismes d’apprentissage différents chez de nombreuses espèces d’insectes.

Un Protocole d&#39;intervention en Trompe d&#39;extension pour les enquêtes plasticité comportementale chez les insectes: application à la base, biomédicale et la recherche agricole

Enregistrements à long terme extracellulaires simultanée de deux neuropiles différentes du cerveau ou deux voies anatomiques différents ont été établis dans les abeilles. Ces enregistrements permettent l'enquête des aspects temporels de traitement neuronal dans différentes zones du cerveau à l'unique neurone ainsi que sur le plan d'ensemble dans un animal se comporter.

Les enregistrements simultanés à long terme à deux étapes de traitement neuronal à se conduire abeilles

Un nouveau test comportemental est décrit pour étudier les réponses gustatives à court terme des pièces buccales de bourdons (Bombus terrestris) en mouvement libre envers les nutriments et les toxines en solution.

A Novel Behavioral Assay d&#39;enquêter sur les réponses gustatifs de l&#39;individu, Librement-mobiles Bumble Bees (<em&gt; Bombus terrestris</em&gt;)

Nous décrivons ici notre protocole détaillé pour la préparation de colonies d'abeilles seule cohorte - un outil utile pour analyser le travailleur physiologie rôle associé. Nous décrivons également des protocoles détaillés pour traiter les travailleurs avec l'hormone juvénile et ecdysone pour évaluer l'implication de ces hormones dans la régulation du comportement et / ou de la physiologie des travailleurs.

Préparation des colonies mono-cohorte et Traitement hormonal des travailleurs Honeybees à Analyser Physiologie Associé à Rôle et / ou le système endocrinien

La perte de colonies d'abeilles de miel présente un défi pour les services de pollinisation des cultures. Les pratiques actuelles de protection des pollinisateurs justifient une approche alternative pour minimiser le contact des abeilles à des pesticides nuisibles à l'aide de chimie répulsif. Ici, nous fournissons des méthodes détaillées pour un protocole de suivi visuel pour dissimuler les dissolvants pour les abeilles.

Protocole de suivi vidéo pour les chimies de dissolution d&#39;écran pour les abeilles

Ce protocole décrit les étapes pour utiliser le nouveau logiciel, SwarmSight, image par image suivi des insectes postes d’antenne et de la trompe de vidéos de caméra web conventionnel à l’aide d’ordinateurs classiques. Le logiciel gratuit, open-source traite les trames environ 120 fois plus vite que les humains et effectue au mieux qu’exactitude humaine.

SwarmSight : Suivi en temps réel des mouvements de l’antenne insectes et trompe Extension réflexe à l’aide d’une préparation commune et matériel conventionnel

Pour tester les effets inhibiteurs des agents pharmacologiques sur la phospholipase C (PLC) dans différentes régions du cerveau de l’abeille, nous présentons une analyse biochimique pour mesurer l’activité du PLC dans ces régions. Cet essai pourrait être utile pour comparer l’activité PLC entre les tissus, ainsi que chez les abeilles présentant des comportements différents.

Détection de l’activité de la Phospholipase C dans l’homogénat de cerveau de l’abeille

Présenté ici est un protocole pour utiliser le système CRISPR-Cas9 pour réduire la production d'une protéine dans le cerveau adulte d'abeille de miel pour tester la spécificité d'anticorps.

Anti-RDL et Anti-mGlutR1 Récepteurs Test des anticorps dans les sections du cerveau des abeilles à l'aide de CRISPR-Cas9

Découvrez les méthodes d'administration de médicaments chez Apis mellifera, y compris les injections thoraciques et ocellaires ainsi que la volatilisation. Ces techniques permettent d'étudier la neurobiologie des comportements sociaux chez cet organisme non modèle.

Manipulation neuropharmacologiques de Restrained et vol libre abeilles,

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