Una proboscide risposta estensione Protocollo per Indagare plasticità comportamentale in Insetti: Applicazione di base, biomedica e ricerca agricola

L'obiettivo generale di questa procedura è mostrare come implementare il condizionamento comportamentale di una semplice risposta riflessiva al cibo nelle api. Ciò si ottiene catturando prima le api, trattenendole in imbracature, nutrendole con una piccola quantità di soluzione segreta e poi permettendo loro di abituarsi alla contenzione. Successivamente, vengono selezionate perle per il condizionamento che mostrano una motivazione sufficiente quando le loro antenne vengono toccate con saccarosio.

Durante il condizionamento, la presentazione degli odori è abbinata a una ricompensa di saccarosio per suscitare la risposta condizionata. Successivamente, le prove non rinforzate misurano la presenza o l'assenza della risposta, la latenza della risposta e la durata della risposta. La fase finale è l'analisi dei dati e la presentazione grafica delle prove di condizionamento e di prova.

Questa tecnica è stata applicata con successo agli studi sulla biologia delle api e sul comportamento di apprendimento della salute è particolarmente sensibile ai trattamenti dirompenti come i pesticidi, rendendo possibile valutare l'impatto di questi tipi di trattamenti sul comportamento delle api a livelli subletali. La dimostrazione visiva di questo metodo aiuta a comprendere la tempistica dello stimolo necessaria per un condizionamento efficace e gli errori comuni che ne riducono l'efficacia. Un individuo nuovo a questo metodo avrà difficoltà con l'attenzione ai dettagli richiesta sia dal protocollo che dalle condizioni circostanti.

Per iniziare, raccogli le api operaie all'ingresso della colonia mentre si fermano prima di partire o quando tornano dal foraggiamento. Cattura solo un'ape per fiala. Tenere l'apertura del flaconcino orizzontalmente o rivolta verso il basso mentre si chiude il coperchio per evitare la fuoriuscita.

Una volta raccolte le api, torna in laboratorio e metti alcune fiale alla volta in un impasto di acqua ghiacciata. Una volta che un'ape è immobile, rimuovere immediatamente la fiala dal ghiaccio per evitare la sovraesposizione e posizionare l'ape in un'imbracatura di contenimento. Trattiene l'ape con il torace dorsale rivolto verso la parte tagliata del supporto e la testa appena sopra la parte superiore.

Premere delicatamente l'ape in modo che le parti della bocca si estendano oltre il bordo del supporto. Fai scorrere una striscia di nastro adesivo tra la testa e il torace sul lato dorsale e attacca saldamente l'estremità libera al lato del supporto. Assicurati che il nastro sull'imbracatura sia liscio e teso.

Non dovrebbero esserci spazi evidenti tra la parte anteriore del portaapi e il nastro. Se ci sono spazi vuoti, l'ape potrebbe non essere in grado di estendere correttamente il suo corpo o potrebbe essere in grado di fuggire. Lasciare che le api si riprendano dall'imbracatura per circa 30 minuti prima di nutrirsi.

Quindi, in un'area ben lontana dall'area di addestramento, nutrire ogni ape con circa tre o quattro microlitri di saccarosio molare 0,5 durante l'intervallo tra l'alimentazione e il condizionamento. Metti le api in una zona tranquilla del laboratorio e in un contenitore di plastica con tovaglioli di carta bagnati. Durante questo periodo, pochi minuti prima di iniziare il condizionamento, Testa si motiva ad alimentarsi toccando le antenne con una piccola goccia di soluzione di saccarosio 0,5 molari.

Non permettere loro di nutrirsi durante questo test. Se rispondono estendendo il loro psis, probabilmente sono sufficientemente motivati per imparare e possono essere utilizzati per il protocollo. Quando è pronta, posizionare la siringa per odori di vetro in un supporto di argilla da modellare e regolarla in modo che l'apertura nell'estremità larga sia puntata direttamente verso le api e 10 E.L'estremità della siringa dovrebbe essere a uno o due centimetri dall'ape posizionato in modo sicuro il raccordo che collega la cartuccia al tubo del flusso d'aria e al sistema di valvole sopra l'estremità stretta della siringa.

All'inizio di ogni prova, posiziona l'ape imbracata sul piolo nell'arena di condizionamento con le antenne puntate direttamente verso la cartuccia dell'odore. Lascia riposare l'ape nell'arena per 15-25 secondi prima di iniziare lo stimolo olfattivo per permetterle di abituarsi al nuovo ambiente. Premere il pulsante di avvio per avviare il meccanismo di temporizzazione per l'erogazione degli odori.

Monitorare la risposta dell'ape all'odore dopo l'insorgenza dello stimolo e prima della presentazione dello stimolo incondizionato. Dopo ogni prova, lasciare che l'ape riposi nell'area di condizionamento per altri 15-25 secondi per consentire la formazione iniziale della memoria. Spostare l'ape troppo presto dopo la prova ridurrà significativamente l'efficacia di ogni prova di condizionamento.

Per erogare il saccarosio, tieni la punta dell'ago a due o tre centimetri dall'ape mentre viene presentato l'odore. Usa il bordo dell'arena di addestramento per evitare di scuotere la siringa poiché questo movimento può distrarre l'ape. Durante la presentazione dello stimolo olfattivo suonerà un segnale di alimentazione.

Non appena il segnale di alimentazione suona, tocca leggermente le antenne fino a quando l'ape non si estende come probo, quindi dai da mangiare all'ape. Il tempismo tra la presentazione dell'odore e la presentazione del saccarosio è fondamentale. Idealmente, questi due stimoli dovrebbero sovrapporsi brevemente.

Se trascorrono più di qualche secondo tra la presentazione dell'odore e la presentazione del saccarosio, le prestazioni nel condizionamento diminuiranno. Dopo il condizionamento, utilizzare prove di prova non rinforzate per valutare quanto bene le api ricordano l'associazione condizionata. Innanzitutto, installa una videocamera su un treppiede sopra l'area di addestramento e metti a fuoco la fotocamera sulla parte anteriore della testa dell'ape in modo che le antenne e il probo siano a fuoco.

Assicurati che una piccola luce LED, che indica la presentazione dello stimolo olfattivo, si trovi in un'area dietro l'ape e dove è visibile nel video, ma non all'ape. Ciò consente di identificare il momento di insorgenza e l'offset dell'odore durante l'analisi. Per ottenere risultati più coerenti, utilizzare cartucce di odori appena preparate per il test una volta che tutto è stato configurato.

Inizia il test presentando l'odore come mostrato in precedenza. Iniziare a registrare 20 secondi prima di presentare l'odore e continuare a registrare per almeno 20 secondi dopo. Dopo il test, utilizza un software di editing video per valutare la risposta di ogni ape alla condizione allo stimolo.

Utilizzare un sistema di punteggio binario per assegnare un punteggio alla risposta dell'estensione psis assegnando un punteggio positivo o negativo alle risposte. Assegna un punteggio positivo alla risposta di B. Quando il B extensus psis oltre la linea tracciata collegando le punte delle mandibole aperte segna una risposta positiva solo quando il B estende il suo prob bois dopo l'insorgenza dell'odore, ma prima dell'offset dell'odore segna la risposta di B come negativa quando non c'è estensione del prob Bois durante la prova, o se il Pro Bois viene esteso dopo l'offset dell'odorante, È possibile raccogliere altri parametri, ad esempio la latenza all'estensione e il numero e la durata totale delle risposte della risposta dell'estensione alla condizione.

Lo stimolo è aumentato nelle successive prove di condizionamento. Le risposte ai nuovi odori di prova, che differivano dallo stimolo nella lunghezza della catena di carbonio e/o nella posizione del carbonio carbonio, sono state ridotte proporzionalmente al grado di differenza tra lo stimolo della condizione e il nuovo odore di prova. Questi dati illustrano la variabilità e il successo del condizionamento tra i nuovi ricercatori.

Le risposte all'ottale differivano a seconda del gruppo che eseguiva il test. Durante le prove di prova, l'odore utilizzato come stimolo della condizione ha suscitato la risposta più forte. Quando l'ottale è stato utilizzato come stimolo della condizione, la risposta è stata più forte durante il test rispetto al ciclone metilico, un odore nuovo.

Allo stesso modo, il ciclone metilico ha prodotto risposte più forti quando è stato utilizzato come stimolo condizionato. Quando è stato utilizzato l'accoppiamento a ritroso, la risposta condizionata è stata ridotta vicino al livello del nuovo odore, illustrando l'importanza di una tempistica precisa per un condizionamento di successo dopo il suo sviluppo. Questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo delle neuroscienze per esplorare le basi neurali dell'apprendimento e della memoria e gli organismi modello di insetti come l'ape mellifera.

Non dimenticare che lavorare con gli insetti, in particolare con le api, può essere pericoloso. Assicurati di indossare indumenti protettivi adeguati quando lavori con questi animali.