Name: תגובת פרוטוקול חוטם הרחבה לחקירת פלסטיות התנהגות בחרקים: בקשה ליסוד, ביו רפואית, ומחקר חקלאי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-09-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 31 s
Description: למד את פרוטוקול PER להתניה התנהגותית בדבורי דבש Apis mellifera. שיטה זו מאפשרת חקר מנגנוני למידה וזיכרון בחרקים ומסייעת בהערכת השפעת מזהמים סביבתיים על בריאות הדבורים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

מחקר זה נתמך על ידי מימון מNIH NCRR (R01 RR014166 לBHS), NIH NIDCD (R01 DC011422 BHS שיתוף PI), משרד החקלאות האמריקאי (J טרמבל PI; BH סמית שיתוף PI) והאוניברסיטה של ​​מדינת אריזונה. מימון לסדנה להכשרת תלמידים (נתונים באיור 4) הניתן על ידי הקרן הלאומית למדע של צ&#39;ילה.

<ol><li>Rescorla, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+studies+of+Pavlovian+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Behavioral studies of Pavlovian conditioning.</a> Annu Rev Neurosci. 11, 329-352 (1988).</li>
<li>Martin, S. J., Grimwood, P. D., Morris, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+plasticity+and+memory%3A+an+evaluation+of+the+hypothesis%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Synaptic plasticity and memory: an evaluation of the hypothesis.</a> Annu Rev Neurosci. 23, 649-711 (2000).</li>
<li>Bitterman, M. E., Menzel, R., Fietz, A., Schafer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Classical+conditioning+of+proboscis+extension+in+honeybees+%28Apis+mellifera%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Psychology%22%5BJournal%5D)">Classical conditioning of proboscis extension in honeybees (Apis mellifera).</a> Journal of Comparative Psychology. 97, 107-119 (1983).</li>
<li>Giurfa, M., Sandoz, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Invertebrate+learning+and+memory%3A+Fifty+years+of+olfactory+conditioning+of+the+proboscis+extension+response+in+honeybees%5BTitle%5D)+AND+%22Learn+Mem%22%5BJournal%5D)">Invertebrate learning and memory: Fifty years of olfactory conditioning of the proboscis extension response in honeybees.</a> Learn Mem. 19, 54-66 (2012).</li>
<li>Smith, B. H., Wright, G. A., Daly, K. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSmith%2C+BH+%22The+Biology+of+Floral+Scents%22">The Biology of Floral Scents</a>. Dudareva, N., Pichersky, E. , CRC Press. 263-295 (2006).</li>
<li>Menzel, R., Giurfa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dimensions+of+cognition+in+an+insect%2C+the+honeybee%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Cogn+Neurosci+Rev%22%5BJournal%5D)">Dimensions of cognition in an insect, the honeybee.</a> Behav Cogn Neurosci Rev. 5, 24-40 (2006).</li>
<li>Kuwabara, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bildung+des+bedingten+Reflexes+von+Pavlovs+Typus+bei+der+Honigbiene%2C+Apis+mellifera%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Faculty+of+Science%2C+Hokkaido+University%2C+Zoology%22%5BJournal%5D)">Bildung des bedingten Reflexes von Pavlovs Typus bei der Honigbiene, Apis mellifera.</a> Journal of the Faculty of Science, Hokkaido University, Zoology. 13, 458-464 (1957).</li>
<li>Menzel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+honeybee+as+a+model+for+understanding+the+basis+of+cognition%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The honeybee as a model for understanding the basis of cognition.</a> Nat Rev Neurosci. 13, 758-768 (2012).</li>
<li>Menzel, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMenzel%2C+R+%22Neurobiology+of+comparative+cognition%22">Neurobiology of comparative cognition</a>. Kesner, R. P., Olton, D. S. , Lawrence Erlbaum. 237-292 (1990).</li>
<li>Hammer, M., Menzel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+and+memory+in+the+honeybee%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Learning and memory in the honeybee.</a> Journal of Neuroscience. 15, 1617-1630 (1995).</li>
<li>Strube-Bloss, M. F., Nawrot, M. P., Menzel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mushroom+body+output+neurons+encode+odor-reward+associations%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mushroom body output neurons encode odor-reward associations.</a> J Neurosci. 31, 3129-3140 (2011).</li>
<li>Szyszka, P., Galkin, A., Menzel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Associative+and+non-associative+plasticity+in+kenyon+cells+of+the+honeybee+mushroom+body%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Syst+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Associative and non-associative plasticity in kenyon cells of the honeybee mushroom body.</a> Front Syst Neurosci. 2, (2008).</li>
<li>Fernandez, P. C., Locatelli, F. F., Person-Rennell, N., Deleo, G., Smith, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Associative+conditioning+tunes+transient+dynamics+of+early+olfactory+processing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Associative conditioning tunes transient dynamics of early olfactory processing.</a> J Neurosci. 29, 10191-10202 (2009).</li>
<li>Locatelli, F. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonassociative+plasticity+alters+competitive+interactions+among+mixture+components+in+early+olfactory+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Nonassociative plasticity alters competitive interactions among mixture components in early olfactory processing.</a> Eur J Neurosci. 37, 63-79 (2013).</li>
<li>Farooqui, T., Robinson, K., Vaessin, H., Smith, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+early+olfactory+processing+by+an+octopaminergic+reinforcement+pathway+in+the+honeybee%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Modulation of early olfactory processing by an octopaminergic reinforcement pathway in the honeybee.</a> Journal of Neuroscience. 23, 5370-5380 (2003).</li>
<li>Mussig, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+disruption+of+the+NMDA+receptor+subunit+NR1+in+the+honeybee+brain+selectively+impairs+memory+formation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Acute disruption of the NMDA receptor subunit NR1 in the honeybee brain selectively impairs memory formation.</a> J Neurosci. 30, 7817-7825 (2010).</li>
<li>Hladun, K. R., Smith, B. H., Mustard, J. A., Morton, R. R., Trumble, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selenium+toxicity+to+honey+bee+%28Apis+mellifera+L.%29+pollinators%3A+effects+on+behaviors+and+survival%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Selenium toxicity to honey bee (Apis mellifera L.) pollinators: effects on behaviors and survival.</a> PLoS One. 7, e34137(2012).</li>
<li>Wiegmann, D. D., Smith, B. H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWiegmann%2C+DD+%22International+Journal+of+Comparative+Psychology%22">International Journal of Comparative Psychology</a>. 22, 141-152 (2009).</li>
<li>Drezner-Levy, T., Shafir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Parameters+of+variable+reward+distributions+that+affect+risk+sensitivity+of+honey+bees%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">Parameters of variable reward distributions that affect risk sensitivity of honey bees.</a> J Exp Biol. 210, 269-277 (2007).</li>
<li>Drezner-Levy, T., Smith, B. H., Shafir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+foraging+specialization+on+various+learning+tasks+in+the+honey+bee+%28Apis+mellifera%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Ecology+%26+Sociobiology%22%5BJournal%5D)">The effect of foraging specialization on various learning tasks in the honey bee (Apis mellifera).</a> Behavioral Ecology & Sociobiology. 64, 135-148 (2009).</li>
<li>Shafir, S., Menda, G., Smith, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Caste-specific+differences+in+risk+sensitivity+in+honeybees%2C+Apis+mellifera%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Caste-specific differences in risk sensitivity in honeybees, Apis mellifera.</a> Animal Behaviour. 69, 859-868 (2005).</li>
<li>Smith, B. H., Menzel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+analysis+of+variability+in+the+feeding+motor+program+of+the+honey+bee%3B+the+role+of+learning+in+releasing+a+modal+action+pattern%5BTitle%5D)+AND+%22Ethology%22%5BJournal%5D)">An analysis of variability in the feeding motor program of the honey bee; the role of learning in releasing a modal action pattern.</a> Ethology. 82, 68-81 (1989).</li>
<li>Erber, J., Pribbenow, B., Kisch, J., Faensen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Operant+conditioning+of+antennal+muscle+activity+in+the+honey+bee+%28Apis+mellifera+L%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology+A-Sensory+Neural+%26+Behavioral+Physiology%22%5BJournal%5D)">Operant conditioning of antennal muscle activity in the honey bee (Apis mellifera L).</a> Journal of Comparative Physiology A-Sensory Neural & Behavioral Physiology. 186, 557-565 (2000).</li>
<li>Smith, B. H., Menzel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+electromyogram+recordings+to+quantify+odorant+discrimination+in+the+honey+bee%2C+Apis+mellifera%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Insect+Physiology%22%5BJournal%5D)">The use of electromyogram recordings to quantify odorant discrimination in the honey bee, Apis mellifera.</a> Journal of Insect Physiology. 35, 369-375 (1989).</li>
<li>Stopfer, M., Bhagavan, S., Smith, B. H., Laurent, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impaired+odour+discrimination+on+desynchronization+of+odour-encoding+neural+assemblies%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Impaired odour discrimination on desynchronization of odour-encoding neural assemblies.</a> Nature. 390, 70-74 (1997).</li>
<li>Daly, K. C., Christensen, T. A., Lei, H., Smith, B. H., Hildebrand, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+modulates+the+ensemble+representations+for+odors+in+primary+olfactory+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Learning modulates the ensemble representations for odors in primary olfactory networks.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101, 10476-10481 (2004).</li>
<li>Matsumoto, Y., Menzel, R., Sandoz, J. C., Giurfa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Revisiting+olfactory+classical+conditioning+of+the+proboscis+extension+response+in+honey+bees%3A+a+step+toward+standardized+procedures%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">Revisiting olfactory classical conditioning of the proboscis extension response in honey bees: a step toward standardized procedures.</a> J Neurosci Methods. 211, 159-167 (2012).</li>
<li>Chandra, S. B., Hosler, J. S., Smith, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heritable+variation+for+latent+inhibition+and+its+correlation+with+reversal+learning+in+honeybees+%28Apis+mellifera%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Psychology%22%5BJournal%5D)">Heritable variation for latent inhibition and its correlation with reversal learning in honeybees (Apis mellifera).</a> Journal of Comparative Psychology. 114, 86-97 (2000).</li>
<li>Chandra, S. B., Hunt, G. J., Cobey, S., Smith, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+trait+loci+associated+with+reversal+learning+and+latent+inhibition+in+honeybees+%28Apis+mellifera%29%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Genetics%22%5BJournal%5D)">Quantitative trait loci associated with reversal learning and latent inhibition in honeybees (Apis mellifera).</a> Behavior Genetics. 31, 275-285 (2001).</li>
<li>Hammer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neural+basis+of+associative+reward+learning+in+honeybees%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Neurosciences%22%5BJournal%5D)">The neural basis of associative reward learning in honeybees.</a> Trends in Neurosciences. 20, 245-252 (1997).</li>
<li>Frisch, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFrisch%2C+K+%22The+Dance+Language+and+Orientation+of+Bees%22">The Dance Language and Orientation of Bees</a>. , Harvard University Press. (1965).</li>
<li>Daly, K. C., Smith, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Associative+olfactory+learning+in+the+moth+Manduca+sexta%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">Associative olfactory learning in the moth Manduca sexta.</a> J Exp Biol. 203, 2025-2038 (2000).</li>
<li>Fan, R. J., Anderson, P., Hansson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioural+analysis+of+olfactory+conditioning+in+the+moth+spodoptera+littoralis+%28Boisd.%29+%28Lepidoptera%3A+noctuidae%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol.+200%22%5BJournal%5D)">Behavioural analysis of olfactory conditioning in the moth spodoptera littoralis (Boisd.) (Lepidoptera: noctuidae).</a> J Exp Biol. 200. 23 (Pt 23), 2969-2976 (1997).</li>
<li>Paranjpe, P., Rodrigues, V., VijayRaghavan, K., Ramaswami, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gustatory+habituation+in+Drosophila+relies+on+rutabaga+%28adenylate+cyclase%29-dependent+plasticity+of+GABAergic+inhibitory+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Learn+Mem%22%5BJournal%5D)">Gustatory habituation in Drosophila relies on rutabaga (adenylate cyclase)-dependent plasticity of GABAergic inhibitory neurons.</a> Learn Mem. 19, 627-635 (2012).</li>
<li>Vinauger, C., Lallement, H., Lazzari, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+and+memory+in+Rhodnius+prolixus%3A+habituation+and+aversive+operant+conditioning+of+the+proboscis+extension+response%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">Learning and memory in Rhodnius prolixus: habituation and aversive operant conditioning of the proboscis extension response.</a> J Exp Biol. 216, 892-900 (2013).</li>
<li>Smith, B. H., Abramson, C. I., Tobin, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conditional+withholding+of+proboscis+extension+in+honeybees+%28Apis+mellifera%29+during+discriminative+punishment%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Psychology%22%5BJournal%5D)">Conditional withholding of proboscis extension in honeybees (Apis mellifera) during discriminative punishment.</a> Journal of Comparative Psychology. 105, 345-356 (1991).</li>
<li>Smith, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+analysis+of+blocking+in+odorant+mixtures%3A+an+increase+but+not+a+decrease+in+intensity+of+reinforcement+produces+unblocking%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">An analysis of blocking in odorant mixtures: an increase but not a decrease in intensity of reinforcement produces unblocking.</a> Behav Neurosci. 111, 57-69 (1997).</li>
<li>Gerber, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Honey+bees+transfer+olfactory+memories+established+during+flower+visits+to+a+proboscis+extension+paradigm+in+the+laboratory%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behaviour%22%5BJournal%5D)">Honey bees transfer olfactory memories established during flower visits to a proboscis extension paradigm in the laboratory.</a> Animal Behaviour. 52, 1079-1085 (1996).</li>
<li>Rueppell, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+genetic+architecture+of+sucrose+responsiveness+in+the+honeybee+%28Apis+mellifera+L%29%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">The genetic architecture of sucrose responsiveness in the honeybee (Apis mellifera L).</a> Genetics. 172, 243-251 (2006).</li>
</ol>

למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.

חרקים רבים ללמוד על גירויים רלוונטיים מבחינה אקולוגית, והם לאחר מכן לשנות תגובות התנהגותיות שלהם לגירויים אלה על מנת להתאים ליחסים חזוי חדשים בסביבה שלהם. מספר מנגנונים שונים יכולים בבסיס פלסטיות התנהגות זו (למשל, nonassociative, אסוציאטיבי / הפבלובית, ואופרנטית / אינסטרומנטלית 1). של פלסטיות סוגים אלה נבדלים באופן שבו הגירויים או ההתנהגויות קשורות לאירועים חשובים, כגון ההתרחשות של אוכל, בן זוג, או סכנה. הבנת צורות של פלסטיות אלה חשוב מאוד למחקר בסיסי לאופן שבו מערכת העצבים משנה לקידוד זכרונות חדשים 2. כמו כן, חשוב להבנת התנהגויות ההסתגלות של חרקים שהם וקטורים חשובים של מחלה (לדוגמא, tsetse ויתושים) וחרקים שחשובים חקלאי, בין אם בייצור יבול (דבורי דבש) או כמזיקים. לומד פלסטיות התנהגותית בכל עניםאל דורש רמת שליטה ניסיונית על מספר המשתנים שאינו בר השגה בתחום 1. זה דורש הפיתוח של פרוטוקול אוויר חזק שיכול להיות מועסק בתנאים מבוקרים יותר, עדיין שהם עדיין רלוונטיים להתנהגות בתנאים טבעיים. דבורת הדבש (Apis mellifera) היא מודל מצוין לכיצד לפתח פרוטוקול לביצוע ניתוחים מבוקרים של 3,4 פלסטיות התנהגותית. החוטם הרחבה התגובה (PER) בדבורים דבש היא רפלקס התנהגות טבעי שבו דבורת הדבש מרחיבה חוטם שלה בתגובה לגירוי מחושים עם תמיסת סוכר. במהלך התנהגות שיחור מזון רגילה, PER מתרחש כאשר דבורת הדבש מוצאת צוף בפרח. למרבה המזל, דבורי דבש יהיו בקלות להפגין התנהגות פשוטה ובקלות לכימות זה במעבדה. זה מאפשר ללמוד, בסביבה מבוקרת, המנגנונים המשפיעים על התנהגות רלוונטית מבחינה אקולוגית זה 5. ca PERn לשמש גם בתוך פרוטוקול אוויר כדי לחקור תפיסת גירוי ולמידה וזיכרון בתנאי טיפול שונים, שנועדו לחשוף את המנגנונים התנהגותיים ועצביים העומדים בבסיס הפלסטיות 6. מאז המחקרים הראשונים על ידי 7 Kuwabara, PER אוויר כבר בשימוש נרחב כדי לחשוף nonassociative, אסוציאטיבי ומנגנונים אופרנטית העומדים בבסיס פלסטיות התנהגות בדבורים דבש 8. מנגנונים אלה הם זהים לאלו שהתגלו במחקרים של דבורי דבש עפו בחופשיות 9. בניגוד למחקרים של דבורי דבש עפו בחופשיות, יכולים להיות בשילוב פרוטוקולי אוויר PER עם אלקטרופיזיולוגיה 10,11 או דימות פלואורסצנטי לחיות תאי 12-14 במוח. יתר על כן, פרוטוקולי PER מאפשרים מניפולציה ניסויית של מסלולים עצביים באמצעות טיפולים גנטיים תרופתיים או מולקולריים כדי לבחון השערות על התפקידים של רכיבים ספציפיים של הרשת, כגון neuromodulators 15,16. גם פרוטוקולי PER סיפקו דרך חשובה כדי להעריך את השפעות sublethal של תנאים סביבתיים כמו גם רעלים על בריאות ויעילות ליקוט של דבורי דבש 17. הליך זה מתאר שתי שיטות משלוח ריח במקביל. שיטת 1 היא גרסה של הריח ומשלוח הגירוי הבלתי מותנה (סוכרוז) שמספק שיטה זולה ופשוטה מבחינה טכנית להצגת הריח וגמול סוכרוז. שיטה זו טובה לטירונות וכאשר האוטומציה אינה אפשרית. זוהי דרך מצוינת להציג את הטכניקה הזו למעבדה כיתה או הוראה. במהלך האוויר לניסויים הכוללים משימות קשות יותר והערכות פיסיולוגיות בשילוב של תפיסת ריח, למידה, או זיכרון, שזה מאוד חשוב ומדויק כדי להסדיר את תחילת, עיתוי מסירת משך הגירויים. למסירת הגירוי אמינה ביותר, להשתמש באמצעי מיכון מסירת הריחnd שיטה מדויקת של מסירת הפרס. שיטה 2 מעסיקה אוטומטי משלוח ריח ומשלוח סוכרוז מדויק יותר. זה מבחינה טכנית מתוחכם יותר ודורש יותר להגדרה הראשונית מ שיטת 1, אבל זה מגדיל באופן משמעותי את העקביות של העיתוי והכמות של גירויים המשמשים לאוויר ויש להשתמש בכל הזדמנות אפשרית.

<table><tbody><tr><td>סוכרוז</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S9378-1KG</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;תרכובות ריח (לדוגמה)&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;1-הקסנול</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>471402-100ML</td><td>לדוגמאות נוספות</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;2-אוקטנון</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>W280208-800G-K</td><td>של חומרי ריח, ראה כל אחד מ-</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;הפטנול</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>51778-5ML</td><td>המאמרים על חוש הריח</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;גראניול</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>163333-25G</td><td>עיבוד מה-</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;נוננאל</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>131210-100ML</td><td>מעבדת Smith.</td></tr><tr><td>הקסאן</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>296090-1L</td><td></td></tr><tr><td>שמן מינרלי כבד</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>330760-1L</td><td>ודאו שזה&amp;rsquo;נטול ריח.</td></tr><tr><td>אתנול</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>459836-1L</td><td></td></tr><tr><td>בקבוקוני סינטילציה</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z190535-1PAK</td><td>השתמשו במקדח קטן כדי לקדוח חור קטן במכסאי המבחנות.</td></tr><tr><td>רתמת דבורים</td><td></td><td></td><td>מיוצר בהתאמה אישית מקשמי שתייה מפלסטיק בקוטר 0.9 ס"מ או מצינורות פלסטיק קשיח/מתכת.</td></tr><tr><td>סרט דביק חזק (Duct tape)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kimwipes</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z188956-1PAK</td><td></td></tr><tr><td>בקבוקי שטיפה</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z560847-3EA</td><td>עבור אתנול 70%.</td></tr><tr><td>צינור מייבש</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;עבור שיטה 1 בלבד&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>מזרקים מפלסטיק חד-פעמיים בנפח 20 מ"ל</td><td>Cole-Parmer</td><td>WU-07945-18</td><td></td></tr><tr><td>עיגולי נייר מסנן בקוטר 15 מ"מ</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z274844-1PAK</td><td></td></tr><tr><td>דבכי דחיסה</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>קיסמי שיניים</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;עבור שיטה 2 בלבד&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>מזרק מיקרומטרי של Gilmont, נפח 0.2 מ"ל</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-07840-00</td><td></td></tr><tr><td>קצה מזרק מיקרומטרי של Gilmont</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-07841-00</td><td></td></tr><tr><td>26 G 3/8&amp;rdquo; מחטים תת-עוריות ללא בסיס (Luer hub)</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-826-10</td><td></td></tr><tr><td>מזרקי טוברקולין בנפח 1 סמ"ק (פלסטיק/זכוכית)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z181641-1EA או Z192090-200EA</td><td>מזרקי טוברקולין מזכוכית זמינים, אך מזרקים מפלסטיק זולים בהרבה וישמשו היטב למספר מוגבל של שימושים.</td></tr><tr><td>מגבילי זרימה קטנים מגומי/סיליקון</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-95702-02</td><td>מיוצר מצינור סיליקון בעובי חיצוני של 4.8 מ"מ או מקצות הגומי של בוכנות מזרקים בנפח 1 סמ"ק.</td></tr><tr><td colspan="4">[כותרת]</td></tr><tr><td>Parafilm</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P7793-1EA</td><td></td></tr><tr><td>נייר סינון 75 x 100 מ"מ</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z695106-500EA</td><td></td></tr><tr><td>בקר לוגי מתוכנת Direct Logic 05</td><td><a href="http://www.koyoele.co.jp/english/product/plc/index.html" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Koyo Electronics Industries Co, Ltd</a></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 מ"מ, 4 מ"מ, &amp;amp; צינור PVC או סיליקון בקוטר פנימי של 6 מ"מ</td><td>Cole-Parmer</td><td>שונות</td><td>ל-Cole-Parmer יש מבחר רחב של צינורות מתאימים.</td></tr><tr><td>מחברי פוליפרופילן &amp;amp; מחברי Luer</td><td>Cole-Parmer</td><td>שונות</td><td>ל-Cole-Parmer יש מבחר רחב של מחברים ואביזרים עבור גדלי צינורות רבים.</td></tr><tr><td>מד-זרימה מתואם 65 מ"מ</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-03216-08</td><td>אלומיניום עם מצוף זכוכית; לנוזלים וגזים, עם שסתום.</td></tr><tr><td colspan="4">או</td></tr><tr><td>משאבת אוויר לאקווריום Tetra Whisper 300 (Tetratek DW96-2)</td><td><a href="http://www.aquacave.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Aquacave</a></td><td>AE-TETRA-300</td><td></td></tr><tr><td>שסתומי סולנואיד מסדרת LIF עבור צינורות בקוטר פנימי של 0.042 אינץ', תצורה "E"</td><td><a href="http://www.theleeco.com/LEEWEB2.NSF" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> The Lee Company</a></td><td>LFAA1200118H</td><td>ניאופרן, 430 SS, 302 SS, 280 mW</td></tr><tr><td>זמזם פיאזו (Piezo Buzzer) למעגל מודפס, 12VDC, 70dB</td><td><a href="http://www.radioshack.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> RadioShack</a></td><td>273-074</td><td></td></tr></tbody></table>

תגובת פרוטוקול חוטם הרחבה לחקירת פלסטיות התנהגות בחרקים: בקשה ליסוד, ביו רפואית, ומחקר חקלאי

A Proboscis Extension Response Protocol for Investigating Behavioral Plasticity in Insects: Application to Basic, Biomedical, and Agricultural Research

חרקים לשנות את תגובותיהם לגירויים דרך חוויה של שיוך גירויים אלו עם אירועים חשובים להישרדות (למשל, מזון, בני זוג, איומים). קיימים מספר מנגנונים התנהגותיים שדרכו חרק לומד האסוציאציות עיקריות ומתייחס לאירועים אלה. זה חשוב להבין פלסטיות התנהגות זו לתוכניות שנועדו לסיוע לחרקים שאינם מועילים לחקלאות. גם הבנה זו יכולה לשמש לגילוי פתרונות לבעיות ביו והחקלאיים שנוצרו על ידי חרקים המשמשים כוקטורי מחלות ומזיקים. פרוטוקול אוויר החוטם הרחבה תגובה (PER) פותח עבור דבורי דבש (Apis mellifera) לפני יותר מ -50 שנים ללמוד איך הם תופסים וללמוד על ריחות פרחוניים, אשר לאותת משאבי הצוף ואבקת צרכי מושבה להישרדות. הליך PER מספק מסגרת יציבה וקלה למעסיקים ללימוד כמה Mecha רלוונטי מבחינה אקולוגית שונהnisms של פלסטיות התנהגותית. זה להתאמה בקלות לשימוש עם כמה מינים של חרקים אחרים ורפלקסים התנהגות אחרים. פרוטוקולים אלה יכולים להיות מועסקים בקלות בשיתוף עם אמצעים שונים לניטור פעילות עצבית במערכת העצבים המרכזית באמצעות אלקטרופיזיולוגיה או bioimaging, או לטיפול במסלולי neuromodulatory ממוקד. זה assay חזק למהירות גילוי תופעות משנה קטלני על התנהגות נגרמת על ידי גורמי לחץ, רעלים או חומרי הדברה סביבתיים. אנו מראים כיצד פרוטוקול PER הוא פשוט ליישום באמצעות שני הליכים. אחת מהן הוא מתאים כמעבדה תרגיל לסטודנטים או למבחנים מהירים של ההשפעה של טיפול ניסיוני. האחרים מספק שליטה מעמיקה יותר של משתנים, וזה חשוב ללימודים של אוויר התנהגותיות. אנו מראים כיצד במספר צעדים לתגובה התנהגותית הנעים בין כן בינארי / לא למשתנה רציפה יותר כמו חביון ומשך הארכת חוטם יכול לשמש כדי לבדוק hypotheseים. ו, אנו דנים בחלק ממלכודות שחוקרים בדרך כלל נתקלים כאשר הם משתמשים בהליך בפעם הראשונה.

אנו מציגים שתי דוגמאות לשימוש בפרוטוקולי PER שתוארו לעיל. השימוש הראשון שנעשה דוגמא לשיטה 2 ללמוד איך דבש דבורים תופסים ריחות שונים כפונקציה של הדמיון המולקולרי לריח משמשים כCS 5,24,25. השני הוא דוגמא לשימוש בשיטת 1 וחלק מאמצעי הזהירות שיש לנקוט כאשר מתחילים להשתמש בPER ניסויי אוויר במעבדת המחקר. מחקרים כגון זה היה בשימוש כדי לתאר את &#39;המרחב תפיסתי &quot;חוש הריח של דבורי דבש ועשים בשיתוף עם bioimaging 13 או אלקטרו מנתח 26. דבורי דבש (n = 20) הותנו לשייך odorant decanal עם חיזוק סוכרוז מעל 12 ניסויים קדימה זיווג אוויר (איור 3 א). כ 10% מדבורי הדבש הגיבו באופן &#39;ספונטני&#39; במשפט הראשון, וזה נורמלי. לאחר שהאחוז שresponded להגדיל לאורך כמה הניסויים הבאים עד של דבורי דבש 100% השיבו במשפט החמישי וכל משפט שלאחר מכן. מספר מחקרים הראו כי עלייה זו בתגובה ספציפית למצב קדימה זיווג (איור 1) ביחס למספר תהליכי בקרה החשוב 3. לאחר שלב הרכישה, כל דבורת דבש הייתה נתון לסדרה של ניסויי מבחן unreinforced (איור 3 ב), שהייתה כרוכות בחשיפה לריח CS וכמה הניחוח אחר כי באופן שיטתי שונים מCS במבנים מולקולריים. דבורי דבש הגיבו חזק ביותר לCS. התגובות שלהם לניחוחי האחר ירדו כפונקציה של השינויים שיטתיים במבנה, עם התגובות הנמוכים ביותר לניחוחי לפחות כמו CS. באיור 4, תוצאות מסדנה האחרונה שבו למדו תלמידים, בפעם הראשונה, איך להתנות דבורי דבש באמצעות שיטת 1 מומחש. עצי אשוח סטודנטים<html> t מותנה דבורי דבש על ידי methycyclohexanone קדימה זיווג (MCH) או octanol (אוקטובר) עם חיזוק סוכרוז (איור 4 א). תגובות אחוזים היו נמוכות יותר במשפט הראשון ועלו על ניסויים שלאחר מכן, מצביעים על כך שהדבורים למדו עמותת ריח סוכרוז. היו הבדלים במידה שהדבורים למדו העמותה המותנה על פני הקבוצות השונות של תלמידים. מניסיוננו, סוגים שונים של הבדלים אלה יכולים להיות בגלל הריח ששימש כCS, לאלמנטים לא מדויקים בשיטה (שיטת 1), או לרמת האימון של הנסיינים. במקרה השלישי, ביצועים יהיו עקביים יותר עם הניסיון המוגבר של הנסיינים במהירות. אחרי האוויר, כל דבורת דבש נבדקה פעמיים עם כל ריח. בקבוצות של דבורי דבש שהתנו עם זיווג קדימה של אוקטובר או MCH, התגובה הייתה, כצפוי, החזק ביותר לריח המותנה (איור 4). <html> אף אוזן גרון &quot;&gt; הקבוצה השנייה של דבורי דבש שחוו קדימה זיווג עד אוקטובר הותנתה במקביל לקבוצה אחרת שבה הריח אוקטובר הוצמד לאחור עם סוכרוז. זיווג לאחור הוא אחד מכמה סוגים של נהלי בקרה על מנת להוכיח כי העלייה בתגובה הוא ספציפי להעברת זיווג ולא בשל תהליך אחר, כגון עוררות שאינן ספציפיות מרגישות. לזיווג לאחור, ארה&quot;ב סוכרוז והריח CS מוצגות בסדר הפוכים למה שמוצג באיור 1. נתוני רכישה מהזיווג לאחור הם לא מוצג משום CR לא יכול להיות בקיע נתן ההצגה של הריח CS לאחר המצגת של סוכרוז. כפי שניתן היה לחזות לאוויר אסוציאטיבי, רמות התגובה עד אוקטובר היו גבוהות יותר בקדימה לזווג קבוצה ביחס לקבוצה לאחור (איור 4C). &quot;Width =&quot; 7fig1highres.jpg 500 &quot;/&gt; איור 1 תרשימים של עיצוב ניסיוני לאוויר באמצעות קדימה זיווג. ראה לוח 1 להגדרות של המונחים המשמשים בנתון זה. CS (הריח) () מקדים וחפיפה עם ארה&quot;ב (פתרון / מים סוכרוז). מערכת היחסים בין CS וארה&quot;ב הראו הוא אופטימלית עבור דבורי דבש אוויר ועשים. אבל ISI האופטימלית יכולה לסמוך על מיני פרוטוקול האוויר ובעלי חי 1. התפלגות (B) ותזמון יחסי של CS, CR, ארה&quot;ב, וUR. CR שמתרחש גם לפני המצגת בארה&quot;ב או בניסויי &#39;מבחן&#39; unreinforced הוא המדד התלוי לפרוטוקולי ניסוי. <img alt="איור 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51057/51057fig2highres.jpg" width="500" /> איור 2 דלדול ריח עם שימוש חוזר של מחסניות. לנתונים אלה, מחסניות ריח היוהגדרה עם hexanol כפי שמתואר בטקסט. Hexanol משמש בדרך כלל כCS במחקרי PER; עם זאת, השיעור בפועל של דלדול יהיה תלוי בריח והממס. מחסניות אז שמשו בעבר ל4 שניות בכל דקה מעל 8 ניסויים (בהנחת 5 דבורי דבש / משפט בניסוי סטנדרטי, שיהיה שווה 40 שימושים). דילולים בממס המצוין, שהיו סטנדרטיים עבור ניסויי PER יחסית, היו 2.0 M () ו0.2 M (B). (A, B) הריח ידגם לאחר הראשון והניסויים שמיני על ידי ספיחה על שלב מוצק סיבי Microextraction (SPME) שהיה אז desorbed על גז כרומטוגרף. האזורים יחסית תחת הפסגות היו גבוהים יותר לאחר המשפט יחסי הראשון השמיני לשני ממסים ועבור שני הריכוזים (Wilcoxon התאמת זוגות p מבחן דרגה חתם &lt;0.05 [*] או יותר), מה שמראה שפחות ריח נמסר מהמחסנית לאחר שהמחסנית הייתה בשימוש מספר הפעמים. (C, D) אותו נתונים המראים רק את TR השמיני<html> IAL עם ציר y המורחב. זה מראה שהדלדול היה מעט גדול יותר עבור הקסאן ביחס לשמן מינרלים, אבל רק בריכוז נמוך יותר. <img alt="איור 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51057/51057fig3highres.jpg" width="500" /> איור 3 רכישה ובדיקה באמצעות decanal כCS ושיטת 2 לאוויר. (א) ניסוי על ידי משפט תגובה (CR) על 12 ניסויים קדימה זיווג (איור 1). הנתונים הם מתוך דבורי n = 20 דבש מותנה בארבע קבוצות של 5 דבורי דבש בכל. ISI הייתה 3 שניות וITI היה 6 דקות. (ב &#39;) בדיקות unreinforced באמצעות ריחות שונים מdecanal על ידי אורך שרשרת פחמן ו / או מיקום של פחמן קרבוניל. הריחות הוצגו בסדרה אקראית בין ארבע הקבוצות ותובלו עם ניסויים חיזקו עם (כל שעות עד שלושה ניסויים) decanal על מנת למנוע הכחדה של CR. e_content &quot;FO: לשמור-together.within-page =&quot; תמיד &quot;&gt; <img alt="איור 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51057/51057fig4highres.jpg" width="500" /> איור 4 נתונים מסדנה שבמהלכו תלמידים לתארים הוכשרו להתנות דבורי דבש באמצעות PER שיטת .1 הנתונים () רכישה משלוש קבוצות של דבורי דבש מותנים octanol (n = 23 ו15 ל1 Gps ו -2, בהתאמה) וmethylcyclohexanone (n = 10) (ב) CRS במהלך בדיקות unreinforced עם שני הריחות.; ארבעה ניסויים שהוצגו בסדרה אקראית על פני קבוצות. (C) בדיקות unreinforced עם שני הריחות בשתי קבוצות של דבורי דבש, אחד לזווג קדימה (1 Gp, n = 23) ואחד לזווג לאחור (n = 25). <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> טווח (קיצור) </td><td> הגדרה </td><td> דוגמא רלוונטית </td></tr><tr><td> Stimulus אוויר (CS) </td><td>גירוי שמעורר תגובה קטנה או לא בהתחלה ומסמן לנו </td><td> ריח </td></tr><tr><td> תגובה מותנית (CR) </td><td> התגובה לCS לאחר שיתוף עם ארה&quot;ב </td><td> חוטם הארכה </td></tr><tr><td> הגירוי הבלתי מותנה (ארה&quot;ב) </td><td> גירוי ביולוגי משמעותי שמעורר תגובה </td><td> סוכרוז / פתרון מים </td></tr><tr><td> תגובה הבלתי מותנית (UR) </td><td> התגובה לארה&quot;ב </td><td> חוטם הארכה </td></tr><tr><td> Inter-Stimulus Interval (ISI) </td><td> הזמן בין תחילתה של CS ותחילתה של ארה&quot;ב </td><td> ריח למרווח סוכרוז </td></tr><tr><td> מרווח בין המשפט (ITI) </td><td> הזמן בין זוגות CS-US הרצופים לחיה אחת </td><td> ריח (n משפט) לריח (n משפט + 1) מרווח </td></tr></tbody></table> טבלת 1 Important טרמינולוגיה. עיין באיור 1 להמחשה של מושגים אלה. לPER אוויר CR וUR הם אותו הדבר, אם כי עבור סוגים אחרים של עמותות ורפלקסים CR וUR עשוי להיות שונה. <a href="/files/ftp_upload/51057/BEE_4.avi" target="_blank">סרט 1.</a> וידאו של דבורת דבש ביצוע PER לאחר שזה התנה להגיב לריח. שים לב לתגובת PER של הדבורה כ 1.5 שניות הבאות תחילת ריח. תוכנת מעקב ממופה תנועות מחושים בתגובה למצגת של הריח. הקווים זממו בפינה הימנית העליונה של הווידאו מתארים את תנועות מחושים בפועל. שני גרפים בחלק התחתון של תנועות מחושים מופע מסך על X (משמאל) וY (מימין) קואורדינטות. הקווים האנכיים בגרף ניתן לראות בסרטון מצביעים, משמאל לימין, על אור, PER, להדליק את וחוטם הכחשה.

פרוטוקול ההתניה של Proboscis Extension Response (PER), שפותח עבור דבורת הדבש (Apis mellifera), מספק אמצעי רלוונטי מבחינה אקולוגית וניתן לכימות בקלות לחקר מספר מנגנוני למידה שונים במיני חרקים רבים.

Insects modify their responses to stimuli through experience of associating those stimuli with events important for survival (e.g., food, mates, threats). ...

המטרה הכוללת של נוהל זה היא להדגים כיצד ליישם התנייה התנהגותית של תגובה רפלקסיבית פשוטה למזון בדבורי דבש. הדבר משיג תחילה על ידי לכידת דבורי דבש, קיבוען ברתמות, האכלתן בכמות קטנה של תמיסת סוכר, ולאחר מכן מתן אפשרות לדבורים להתרגל לקיבוע. לאחר מכן, נבחרות דבורים להתנייה המראות מוטיבציה מספקת כאשר נוגעים במחושיהן בסוכרוז.במהלך ההתניה, הצגת הריח משולבת עם תגמול של סוכרוז כדי לעורר את התגובה המותנית. לאחר מכן, ניסיונות ללא חיזוק מודדים את נוכחותה או היעדרה של התגובה, את זמן התגובה (latency) ואת משך התגובה. השלב הסופי הוא ניתוח נתונים והצגה גרפית של ניסיונות ההתניה והבדיקה.טכניקה זו יושמה בהצלחה במחקרים על ביולוגיה ובריאות של דבורי דבש; התנהגות למידה רגישה במיוחד לטיפולים משבשים כגון חומרי הדברה, מה שמאפשר להעריך את ההשפעה של סוגי טיפולים אלו על התנהגות דבורי הדבש ברמות תת-קטלניות. הדגמה חזותית של שיטה זו מסייעת בהבנת תזמון הגירוי הנדרש להתנייה יעילה ואת הטעויות הנפוצות המפחיתות את היעילות. אדם שאינו מכיר את השיטה יתקשה בתשומת הלב לפרטים הנדרשת הן עבור הפרוטוקול והן עבור התנאים הסובבים.כדי להתחיל, אספו דבורים פועלות מהכניסה למושבה בעת שהן עוצרות לפני היציאה או בעת חזרתן מהאיסוף. לכדו דבורה אחת בלבד לכל מבחנה. החזיקו את פתח המבחנה בצורה אופקית או הפונה כלפי מטה בזמן סגירת המכסה כדי למנוע בריחה.לאחר איסוף הדבורים, חזרו למעבדה והניחו מספר מבחנות בכל פעם בתערובת של קרח ומים. ברגע שדבורה הופכת לבלתי ניידת, הוציאו את המבחנה מהקרח באופן מיידי כדי למנוע חשיפת יתר והניחו את הדבורה ברתמת קיבוע. קבעו את הדבורה כך שחלקו הגבי של הטורקס (thorax) פונה לחלק החתוך של המחזיק וראשה נמצא ממש מעל החלק העליון.לחצו בעדינות על הדבורה כך שחלקי הפה שלה יבלטו מעבר לקצה המחזיק. החליקו רצועת סרט דביק (duct tape) בין הראש לבית החזה בצד הגבי, והדביקו בחוזקה את הקצה החופשי לדופן המחזיק. ודאו שהסרט ברצועת הקיבוע חלק ומתוח.לא אמורים להיות מרווחים מורגשים בין החלק הקדמי של מחזיק הדבורה לבין הסרט. אם קיימים מרווחים, ייתכן שהדבורה לא תוכל לפרוש את רגליה כראוי או שתוכל לברוח. יש לאפשר לדבורים כ-30 דקות להתאושש מהרתמה לפני ההאכלה.לאחר מכן, באזור הרחק מאזור האימון, האכילו כל דבורה בכ-3 עד 4 µL של סוכרוז 0.5 M במהלך המרווח שבין ההאכלה להתניה. הניחו את הדבורים באזור שקט במעבדה, בתוך מכל פלסטיק עם מגבונים נייר רטובים. במהלך זמן זה, מספר דקות לפני תחילת ההתניה, בדקו את המוטיבציה להאכלה על ידי נגיעה באנטנות שלהן עם טיפה קטנה של תמיסת סוכרוז 0.5 M.אין לאפשר להם להאכיל במהלך בדיקה זו. אם הם מגיבים על ידי פריסת ה-psis שלהם, הם ככל הנראה בעלי מוטיבציה מספקת ללמידה וניתן להשתמש בהם עבור הפרוטוקול. כאשר הם מוכנים, מקמו את מזרק הריח מזכוכית במחזיק מחימר פיסולי וכווננו אותו כך שהפתח בקצה הרחב יפנה ישירות אל הדבורים ובמרחק של 10 E. קצה המזרק צריך להיות במרחק של סנטימטר אחד עד שניים מהדבורה; הצמידו היטב את החיבור המקשר בין המחסנית למערכת צינורות זרימת האוויר והשסתומים מעל הקצה הצר של המזרק.בתחילת כל ניסוי, מקמו את הדבורה הרתומה על הפינוני בזירת ההתנייה, כאשר המחושים שלה פונים ישירות לעבר מחסנית הריח. אפשרו לדבורה לנוח בזירה במשך 15 עד 25 שניות לפני תחילת גירוי הריח, כדי לאפשר לה להתרגל לסביבתה החדשה. לחצו על כפתור ההפעלה כדי להפעיל את מנגנון התזמון להגשת הריח.נטרו את תגובת הדבורה לריח לאחר תחילת הגירוי ולפני הצגת הגירוי הבלתי מותנה. לאחר כל ניסוי, אפשרו לדבורה לנוח באזור ההתניה למשך 15 עד 25 שניות נוספות כדי לאפשר את תהליך גיבוש הזיכרון הראשוני. העברת הדבורה מוקדם מדי לאחר הניסוי תפחית באופן משמעותי את יעילותו של כל ניסוי התניה.כדי להגיש את הסוכרוז, החזיקו את קצה המחט במרחק של שני עד שלושה סנטימטרים מהדבורה בזמן הצגת הריח. השתמשו בקצה של זירת האימון כדי למנוע רעידה של המזרק, שכן תנועה זו עלולה להסיח את דעת הדבורה. אות הזנה יישמע במהלך הצגת גירוי הריח.ברגע שנשמע אות ההאכלה, גע בעדינות במחושים עד שהדבורה תשליך את הproboscis, ולאחר מכן האכל את הדבורה. התזמון בין הצגת הריח להגשת הסוכרוז הוא קריטי. באופן אידיאלי, שני גירויים אלו צריכים לחפוף לזמן קצר.אם חולפים יותר מכמה שניות בין הצגת הריח להצגת הסוכרוז, ביצועי ההתניה יפחתו. לאחר ההתניה, השתמשו בניסיונות מבחן ללא חיזוק כדי להעריך עד כמה הדבורים זוכרות את ההקשר המותנה. ראשית, הציבו מצלמת וידאו על חצובה מעל אזור האימון ומקדו את המצלמה לחלקו הקדמי של ראש הדבורה, כך שהמחושים והחרטום (proboscis) יהיו בפוקוס חד.וודאו שנורית LED קטנה, המציינת את הגשת גירוי הריח, נמצאת באזור מאחורי הדבורה ובמיקום שבו היא נראית בווידאו, אך לא לדבורה. הדבר מאפשר זיהוי של זמן תחילת וסיום חשיפת הריח במהלך הניתוח. לקבלת התוצאות העקביות ביותר, השתמשו במחסניות ריח שהוכנו לאחרונה לצורך הבדיקה לאחר שכל הדברים הוגדרו.התחילו את הבדיקה על ידי הצגת הריח כפי שהודגם קודם לכן. התחילו להקליט 20 שניות לפני הצגת הריח והמשיכו בהקלטה למשך 20 שניות לפחות לאחר מכן. לאחר הבדיקה, השתמשו בתוכנה לעריכת וידאו כדי לדרג את תגובתו של כל דבורה לתנאי הגירוי.השתמש במערכת ניקוד בינארית כדי לדרג את תגובת ה-psis extension, כאשר התגובות יסווגו כחיוביות או שליליות. דרג את תגובתו של B כחיובית כאשר ה-B מבצע extensus psis מעבר לקו הנוצר מחיבור קצות המנדיבולות הפתוחות, ורק כאשר B פושט את ה-prob bois לאחר תחילת הריח אך לפני סיומו. דרג את תגובתו של B כשלילית כאשר אין פריסה של ה-prob Bois במהלך הניסוי, או אם ה-Pro Bois נפרס לאחר סיום חשיפת חומר הריח. ניתן לאסוף פרמטרים נוספים, כגון השהייה עד לפריסה, ומספרם ומשכם הכולל של תגובות ה-extension response לתנאי הניסוי.הגירוי הועלה במהלך ניסיונות ההתניה העוקבים. תגובות לריחות בדיקה חדשים, שהבדילו את עצמם מהגירוי באורך שרשרת הפחמן ו/או במיקום הפחמן-פחמן, פחתו באופן יחסי למידת ההבדל בין גירוי ההתניה לבין ריח הבדיקה החדש. נתונים אלו ממחישים את השונות ואת ההתניה המוצלחת בין חוקרים חדשים.התגובות ל-octal השתנו בהתאם לקבוצה שביצעה את הבדיקה. במהלך ניסויי הבדיקה, הריח ששימש כגירוי המותנה עורר את התגובה החזקה ביותר. כאשר octal שימש כגירוי המותנה, התגובה הייתה חזקה יותר במהלך הבדיקה בהשוואה ל-methyl cyclone, ריח חדש.באופן דומה, מתיל סיקלופנטן (methyl cyclone) עורר תגובות חזקות יותר כאשר שימש כגירוי המותנה. כאשר נעשה שימוש בצימוד הפוך, התגובה המותנית פחתה לרמה הקרובה לזו של ריח חדש, מה שממחיש את חשיבות התזמון המדויק להצלחת ההתנייה. לאחר פיתחו, סלל טכניקה זו את הדרך עבור חוקרים בתחום מדעי המוח לחקור את הבסיסים העצביים של למידה וזיכרון באורגניזמי מודל של חרקים, כגון דבורת הדבש.אל תשכחו שעבודה עם חרקים, ובמיוחד עם דבורי דבש, עלולה להיות מסוכנת. ודאו שאתם לובשים ציוד מגן מתאים בעת העבודה עם בעלי חיים אלו.

a-proboscis-extension-response-protocol-for-investigating-behavioral

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

בתגובה חוטם הארכה או PER היא התנהגות טעם assay כי נעשה שימוש זבובים וכן דבורי דבש. כאשר חוטם הופך במגע עם חומר אטרקטיבי, לטוס מרחיב חוטם שלה לצרוך את החומר. פתרונות של סוכרים שונים הם אטרקטיביים מאוד לטוס.

תגובת חוטם הרחבה (PER) Assay ב תסיסנית

אנו מדגימים כיצד ליישם שיטה פרמקולוגיה התנהגותיים לפרדיגמה מיזוג תיאבון הריח של דבורים (אפיס מליפרה) על ידי יישום מערכתי של תרופות. שיטה זו מאפשרת חקירה של מנגנוני הלמידה הבסיסית היווצרות הזיכרון בצורה פשוטה ואמינה.

פרמקולוגיה ההתנהגות של התניה קלאסית תגובת הרחבה חוטם ב דבורי דבש ( אפיס מליפרה)

מערכות חוש הריח חרקים לספק הזדמנויות ייחודיות עבור odorant-Induced התגובות הקלטה בצורות של electroantennograms (EAG) והקלטות sensillum יחיד (SSR), אשר סיכם תגובות מכל קולטן נוירונים odorant (ORNs) הממוקם על האנטנה ועל מאלה שוכנו הפרט sensilla, בהתאמה.

מדידות אלקטרו ממערכת עש חוש הריח

הקלטה בו זמנית של אותות סידן מתא עצב לזהות התנהגות האכלה של תסיסנית melanogaster</em

בפרוטוקול זה אנו מראים כיצד מצב רתמו דבורי דבש לגירויי מישוש ולהציג את טכניקת לכידת תנועת 2D לניתוח קינמטיקה של דפוס דגימת מחושים בקנה מידה זעירה.

מיזוג מישוש וניתוח תנועה של אסטרטגיות דגימת מחושים בדבורי דבש (<em&gt; תפיס mellifera</em&gt; ל &#39;)

Olfactometer אנכי, T-מבוך מתואר לassaying התגובה התנהגותית של פרוקי רגליים. Olfactometer מאפשר הנסיין למדוד בחירות שבוצעו על ידי נבדקים, כאשר נתון שני שדות ריח פוטנציאליים. שניהם המשיכה ולדחייה מodorants ניתן למדוד במכשיר זה.

Assay בחירה האנכי T-מבוך לתגובת פרוקי רגליים לodorants

מבחן התנהגותי חדש מתואר לחקירת תגובות הטעם לטווח קצר של חלקי הפה של דבורי בומבוס הנעות בחופשיות (Bombus terrestris) כלפי חומרים מזינים ורעלים בתמיסה.

Assay רומן ההתנהגות לחקור תגובות Gustatory של הפרט, חופשי-נע דבורים Bumble (<em&gt; בומבוס האדמה</em&gt;)

כתב יד זה מתאר כמה פרוטוקולים לניהול סוכנים תרופתיים כדי דבורי דבש, כולל בשיטות לא פולשניות פשוט לדבורים חינם-עף, כמו גם הגירסות פולשני יותר המאפשרות טיפול מקומי מדויק של דבורים מאופקות.

מניפולציה Neuropharmacological של מאופקים חינם-עף דבש דבורים,<em&gt; Apis mellifera</em

פרוטוקול זה מתאר את השלבים עבור שימוש בתוכנה הרומן, SwarmSight, עבור מסגרת מעקב של עמדות אנטנה, חוטם חרקים מן האינטרנט המקובלת מצלמת וידאו באמצעות מחשבים קונבנציונלי. התוכנה בחינם, קוד פתוח מעבד מסגרות כ 120 פעמים מהר יותר מאשר בני אדם, מבצעת יותר דיוק אנושי.

SwarmSight: מעקב בזמן אמת של האנטנה חרקים תנועות רפלקס הרחבת חוטם באמצעות הכנה משותפת חומרה קונבנציונלי

פרוטוקול זה מנתח התנהגות ניווט של זחל דרוזופילה בתגובה optogenetic בו זמנית גירוי של נוירונים חוש הריח שלו. אור של 630 ננומטר אורך גל משמש כדי להפעיל את חוש הריח נוירונים בודדים לבטא של אופסין # רודופסין אדום-העביר ערוץ. תנועת הזחל מתבצע בו זמנית, רשמה דיגיטלית, נותחה באמצעות תוכנה מותאמת אישית-נכתב.

מעקב אחר התנהגות זחל דרוזופילה בתגובה Optogenetic גירוי של חוש הריח נוירונים

מאמר זה מציג שיטות למניפולציה אופטוגנטית ב-Drosophila melanogaster, תוך שימוש ב-CsChrimson ו-GtACR2 כדי להפעיל ולהשתיק נוירונים ספציפיים. ארבעה ניסויים מתוארים לשימוש באופטוגנטיקה כדי לחקור התנהגויות תרמוטקטיות וטעמיות, ומספקים תובנות לגבי המנגנונים העצביים הבסיסיים השולטים בתהליכים אלה.

מבחנים התנהגותיים למניפולציה אופטוגנטית של מעגלים עצביים בדרוזופילה מלנוגסטר

למד את פרוטוקול PER להתניה התנהגותית בדבורי דבש Apis mellifera. שיטה זו מאפשרת חקר מנגנוני למידה וזיכרון בחרקים ומסייעת בהערכת השפעת מזהמים סביבתיים על בריאות הדבורים.

תגובת פרוטוקול חוטם הרחבה לחקירת פלסטיות התנהגות בחרקים: בקשה ליסוד, ביו רפואית, ומחקר חקלאי

גלה סרטונים נוספים