Visuels conditionnement classique dans les fourmis des bois

L’avantage commun de cette technique est que les souvenirs visuels peuvent être étudiés d’une manière contrôlée dans les fourmis en bois fixes plutôt que en mouvement libre. Cette méthode a le potentiel d’être utilisée pour étudier la base neuronale de l’apprentissage visuel dans un modèle très bien établi pour la navigation des insectes. Pour sélectionner les fourmis qui sont motivées à manger, placez une toboggan avec la goutte de saccharose à l’intérieur d’une petite boîte avec fluon couvrant les murs.

Placez ensuite chaque fourmi sélectionnée dans la boîte et attendez de voir si elle se nourrit de la goutte de saccharose. Si la fourmi se nourrit de la goutte de saccharose, transférez-la immédiatement dans une boîte vide. Après cela, transférer chaque fourmi dans un tube séparé et placer brièvement le tube dans le congélateur pour immobiliser les fourmis.

Placez la fourmi immobilisée dans le support par la coupe dans le carton, en la saisissant par l’articulation entre sa tête et le thorax. Utilisez ensuite des épingles à insectes pour vous assurer que les antennes restent sur le côté de la tête. À l’aide d’un élément chauffant sur mesure, faire fondre la cire pour coller le bout d’une épingle à insectes à la tête de la fourmi, parallèlement au carton.

Après que la cire sèche, retirez les broches d’insecte des antennes, et retirez soigneusement la fourmi du support. Ensuite, fixez la goupille d’insecte tenant la fourmi dans un cylindre d’argile de modélisation, et fixez un support en plastique fait sur commande en dessous. Assurez-vous que la fourmi maintient une posture debout typique et que tout le corps, à l’exception de la tête, peut se déplacer librement.

Tout d’abord, placez un appareil photo avec un objectif macro sur le dessus de la boîte acrylique blanche directement au-dessus du support de fourmi, et placez la fourmi dans le support à l’intérieur de la boîte. Ensuite, fixez une aiguille et une seringue remplie de saccharose, le stimulus inconditionnel, à un rectangle de carton bleu vif, le stimulus conditionnel, pour une utilisation comme repère visuel. Pour une formation jumelée, commencez à enregistrer la fourmi 10 secondes avant de présenter le stimulus conditionnel.

Si la fourmi effectue le réflexe d’extension Maxilla Labium, ou MaLER, pendant ce temps, reporter l’essai de quelques secondes. Déplacez la seringue avec le stimulus conditionnel devant la fourmi pendant 10 secondes. Ensuite, dégagez une seule goutte de saccharose de la seringue et nourrissez la fourmi pendant cinq secondes.

Répétez la procédure d’entraînement jumelée 10 fois avec cinq minutes entre chaque essai. Pour une formation non apprrée, commencez l’enregistrement vidéo 10 secondes avant le procès. Ensuite, présentez le stimulus conditionnel tel qu’il a été décrit précédemment.

Après 2,5 minutes, livrer le stimulus inconditionnel de saccharose directement aux parties buccales de la fourmi avec une seringue sans le carton bleu. Une fois les essais de formation terminés, commencez l’enregistrement de la caméra 10 secondes avant la phase de test. Ensuite, présentez le stimulus conditionnel à la fourmi pendant 10 secondes.

Une fois le test terminé, livrer le saccharose stimulus inconditionnel à la fourmi pour confirmer la fourmi est toujours motivé pour se nourrir. À l’aide de l’enregistrement effectué pendant l’entraînement et l’essai, marquer les réponses de la fourmi pendant les 10 secondes de la présentation conditionnelle de stimulus. Enfin, séparez les réponses de la fourmi pendant la présentation conditionnelle de stimulus en trois catégories, extension complète avec le mouvement comme si l’alimentation, l’extension complète sans mouvement, ou l’extension partielle du labium maxillaire ou des palpes maxillaires.

Dans ce protocole, les fourmis qui ont subi une formation jumelée ont exécuté de plus en plus de MaLER en réponse au stimulus conditionnel. Au contraire, les fourmis non apprêtées n’ont montré aucune augmentation significative de MaLER pendant la formation. Pour examiner leur mémoire à court et à moyen terme, les fourmis ont été testées soit 10 minutes, soit une heure après le dernier essai d’entraînement.

Pour les deux tests, la proportion de fourmis exécutant maler en réponse au stimulus conditionnel était plus élevée quand ils avaient subi la formation jumelée. Les réponses de MaLER ont été divisées en trois catégories, FEM, FE, et PE. En règle générale, les fourmis ont effectué FEM ou PE plus souvent que FE. Cependant, seules quelques fourmis ont constamment démontré le même type de réponse. Tout en essayant cette procédure, il est important de se rappeler de manipuler les fourmis avec soin pour réduire les niveaux de stress et les dommages potentiels, en particulier pendant l’attelage.

En adaptant cette procédure, différents stimuli visuels peuvent être utilisés afin d’étudier les propriétés que les fourmis de bois utilisent pour former des souvenirs visuels. Après son développement, cette technique ouvre la voie à des chercheurs dans le domaine des neurosciences et de la navigation des insectes afin d’explorer des souvenirs associatifs visuels avec des fourmis de bois pour microfa.