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Neuroscience

स्पर्श कंडीशनिंग और हनी मधुमक्खियों में antennal नमूनाकरण रणनीति का आंदोलन विश्लेषण ( Published: December 12, 2012 doi: 10.3791/50179
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Biological Cybernetics, CITEC - Cognitive Interaction Technology - Center of Excellence, Bielefeld University

Summary

इस प्रोटोकॉल में हम बताएंगे कि कैसे हालत स्पर्श उत्तेजनाओं को मधु मक्खियों से इस्तेमाल और ठीक पैमाने antennal नमूना पैटर्न के कीनेमेटीक्स का विश्लेषण करने के लिए एक 2d गति पकड़ने तकनीक परिचय.

Abstract

मधुमक्खियां (एपीआई mellifera एल) eusocial कीड़े हैं और अच्छी तरह से उनके श्रम और साहचर्य सीखने क्षमता 1, 2 की जटिल विभाजन के लिए जाना जाता है. कार्यकर्ता मक्खियों अंधेरे मधुमुखी का छत्ता के अंदर उनके जीवन की पहली छमाही खर्च करते हैं, जहां वे लार्वा नर्सिंग हैं या भोजन के लिए नियमित रूप से हेक्सागोनल कंघी (जैसे पराग या अमृत) और 3 चिंता. एंटीना असाधारण multisensory feelers हैं और विभिन्न स्पर्श मध्यस्थता 4 5 मधुमुखी का छत्ता निर्माण और पैटर्न 6 मान्यता सहित कार्यों में एक निर्णायक भूमिका निभाते हैं. जिंदगी में बाद में, प्रत्येक एकल मधुमक्खी भोजन के लिए चारा मधुमुखी का छत्ता छोड़ देता है. फिर एक मधुमक्खी लाभदायक भोजन के सूत्रों भेदभाव, उनके स्थान याद है, और यह अपने घोंसले साथी 7 संवाद सीखना है. मधुमक्खियों पत्ती 9 सतह से रंग या odors 7, 8 की तरह विभिन्न फूलों का संकेत है, लेकिन यह भी स्पर्श cues का उपयोग करने के लिए खाद्य स्रोत के multisensory यादें फार्म. प्रयोगशाला के तहत सहnditions, मधुमक्खियों एक क्षुधावर्धक सीखने प्रतिमान में प्रशिक्षित किया जा सकता है भेदभाव किनारों या उनके एंटीना 10, 11, 12, 13 के साथ grooves के रूप में स्पर्श वस्तु सुविधाओं,. यह सीखने प्रतिमान बारीकी से इस्तेमाल 14 मधुमक्खियों में सूंड विस्तार प्रतिक्रिया (प्रति) के शास्त्रीय घ्राण कंडीशनिंग के लिए संबंधित है. प्रयोगशाला में स्पर्श सीखने प्रतिमान के लाभ antennal आंदोलन पैटर्न का विश्लेषण सहित विभिन्न शारीरिक माप, साथ सीखने पर व्यवहार प्रयोगों के संयोजन की संभावना है.

Protocol

1. मधुमक्खियों की तैयारी

  1. अमृत ​​या पराग foragers क्षेत्र में या तो एक sucrose फीडर से या सीधे मधुमुखी का छत्ता के प्रवेश द्वार से पकड़े जाते हैं, जबकि एक foraging यात्रा से लौटने. प्रत्येक एकल मधुमक्खी कि एक फोम प्लग के साथ बंद कर दिया है और आगे से निपटने के लिए प्रयोगशाला में तुरंत ले लिया एक कांच की शीशी में कब्जा कर लिया है.
  2. प्रयोगशाला में, पर कब्जा कर लिया मधुमक्खियों संक्षेप में 4 में फ्रिज में ठंडा कर रहे हैं ° C जब तक वे गतिहीनता का पहला लक्षण दिखा.
  3. प्रत्येक एकल immobilized मधुमक्खी एक छोटे धातु ट्यूब में सिर और छाती के बीच और पेट पर चिपकने वाला टेप के साथ मुहिम शुरू की है. ध्यान रखा जाना चाहिए कि सूंड और एंटीना स्वतंत्र रूप से चल रहे हैं.
  4. यौगिक दृष्टि रोक देना सफेद रंग (जैसे विलायक मुक्त Tipp पूर्व) के साथ तय मधुमक्खी और आँखों ocelli पेंट.
  5. यह सिर और छाती के बीच टेप करने के लिए तय करने के लिए रिकॉर्डिंग के दौरान सिर आंदोलनों को रोकने के लिए मधुमक्खी के सिर के पीछे पिघला मोम की एक छोटी सी बूंद जोड़ें.
  6. बेहतर पहचान के लिए टेप पर एक नंबर के साथ मार्क प्रत्येक एकल मधुमक्खी और मधुमक्खी के साथ तय निर्जलीकरण को रोकने के लिए एक नम वातावरण में ट्यूब जगह.
  7. एक 30% sucrose एक सिरिंज के साथ प्रस्तुत समाधान की बूंदों के साथ 5 सेकंड के लिए प्रत्येक एकल मधुमक्खी और फ़ीड स्पर्श कंडीशनिंग प्रोटोकॉल के साथ शुरू करने से पहले सभी मधुमक्खियों को 30 मिनट के लिए ठीक है.

2. स्पर्श कंडीशनिंग

  1. कंडीशनिंग से पहले, प्रत्येक एकल मधुमक्खी सूंड विस्तार एक 30% sucrose एंटीना के लिए लागू उत्तेजना प्रतिक्रिया (प्रति) के लिए परीक्षण किया गया है. जिससे सूंड की नोक खोला mandibles बीच एक आभासी रेखा को पार करने के लिए है. सभी मधुमक्खियों कि sucrose प्रोत्साहन के लिए एक प्रति के साथ जवाब नहीं त्यागें.
  2. स्पर्श कंडीशनिंग वातानुकूलित प्रोत्साहन (सीएस) के रूप में एक चिकनी या एक उत्कीर्ण पैटर्न, उदाहरण के लिए, क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर grooves 150 सुक्ष्ममापी लहर लंबाई के साथ एक झंझरी बनाने के साथ एक पीतल (उदाहरण के लिए 3 एक्स 5 मिमी), घन का उपयोग करें. एफया असुविधाजनक प्रोत्साहन (अमेरिका) के एक 30% sucrose समाधान (घरेलू चीनी, पानी में पतला) का उपयोग करें.
  3. पीतल घन (सीएस) एक धारक में एक micromanipulator पर रखा गया है (जैसे, MM33 Märzhäuser) कंडीशनिंग प्रक्रिया के दौरान सटीक स्थिति सुनिश्चित करने के लिए. अमेरिका के एक 30% sucrose समाधान के साथ भरा एक सिरिंज के साथ मधुमक्खी के लिए प्रस्तुत किया है.
  4. कंडीशनिंग प्रक्रिया स्पर्श (सीएस) और 5 मिनट के अंतराल के अंतर - परीक्षण (आईटीआई) के साथ sucrose समाधान (अमेरिका) के प्रोत्साहन के पाँच pairings के होते हैं. घुड़सवार स्पर्श प्रोत्साहन (सीएस) के साथ micromanipulator के सामने एक भी मधुमक्खी रखें. धीरे धीरे सीएस, इस तरह है कि स्पर्श उत्तेजना की सतह मधुमक्खी के सिर (चित्रा एक 1 और बी) के समानांतर है स्थिति. जानवर और स्पर्श वस्तु के बीच की दूरी का परीक्षण किया मधुमक्खी की antennal काम त्रिज्या की सीमा में होना चाहिए, अर्थात् मधुमक्खी स्पर्श उत्तेजना स्कैन करने में सक्षम एक आरामदायक स्थिति में होना चाहिएith दोनों एंटीना. चित्रा 1 में दिखाए गए उदाहरण में, दूरी 3 मिमी. चलो मधुमक्खी 5 सेकंड के लिए स्पर्श प्रोत्साहन (सीएस) को स्कैन. 1 से 3 सेकंड के बाद, 30% (अमेरिका) sucrose सूंड के तहत एक सिरिंज के साथ समाधान की एक छोटी बूंद उपस्थित थे. सिरिंज के टिप का उपयोग करने के लिए धीरे सूंड बढ़ा है. सूंड तहत सूकरोज उत्तेजना 15 प्रतिशत असुविधाजनक प्रकाश में लाना होगा. मधुमक्खी sucrose इनाम चाटना करने की अनुमति दें. कंडीशनिंग के दौरान सटीक समय अंतराल को बनाए रखने के लिए एक चेतावनी संकेत के साथ एक स्टॉपवॉच का उपयोग.
  5. वातानुकूलित प्रति एक मधुमक्खी की सीखने की सफलता के लिए एक उपाय के रूप में प्रयोग किया जाता है. 1 पुरस्कृत pairings बाद, मधुमक्खियों उनकी सूंड के विस्तार से सीएस प्रस्तुति का जवाब शुरू, यह दर्शाता है कि वे आगामी इनाम की उम्मीद है. एक पूरी तरह विस्तारित स्पर्श प्रोत्साहन प्रस्तुति के 3 सेकंड समय खिड़की के दौरान और sucrose प्रस्तुति से पहले कभी भी मनाया सूंड एक सकारात्मक प्रतिक्रिया के रूप में रन बनाए है. कोई प्रतिक्रिया नकारात्मक गिना जाता है. तेल समन्वयन समितिप्रति urrence experimenter द्वारा ध्यान दिया जाना चाहिए है. सीएस प्रस्तुति के दौरान प्रति दिखा मधुमक्खियों का प्रतिशत प्रत्येक परीक्षण के लिए योजना बनाई है.

3. विज्ञान सम्बन्धी रिकॉर्डिंग

  1. एक उपयुक्त मैक्रो लेंस (जैसे Basler A602f-2 TECHSPEC VZM 200 के साथ सुसज्जित है, एक आग तार कनेक्शन के माध्यम से 50 fps पर संचालित) के साथ एक डिजिटल वीडियो कैमरा के साथ एक एकल मधुमक्खी से इस्तेमाल की antennal आंदोलनों दर्ज हैं. कैमरा एक ऊपर से नीचे देखने में पशु (1 चित्रा ए) के ऊपर तैनात है. संख्या 1 में, रिकॉर्डिंग के स्थानिक संकल्प 0.02 मिमी / पिक्सेल.
  2. एक 10 x 10 मिमी कैमरे के उद्देश्य के तहत अलग झुकाव से 1 मिमी के एक किनारे लंबाई के साथ बिसात के एक चित्र रिकॉर्डिंग कैमरा जांचना. अंशांकन कैमरा अंशांकन उपकरण बॉक्स Matlab 16 के साथ किया जा सकता है.
  3. कैमरे के लेंस के नीचे एक एकल निश्चित मधुमक्खी रखें. स्पर्श उत्तेजना, एक micromanipulator तय वर्तमानजानवर को. उसी तरह के रूप में स्पर्श कंडीशनिंग के लिए वर्णित में आगे बढ़ें, और antennal आंदोलन रिकॉर्ड करते समय मधुमक्खी वस्तु स्कैनिंग. यह महत्वपूर्ण है कि पूर्ण antennal काम कर रहे सीमा और स्पर्श प्रोत्साहन दिखाई दे रहे हैं. प्रोत्साहन पैटर्न के विकल्पों का परीक्षण किया और परीक्षण संख्या प्रयोगात्मक डिजाइन पर निर्भर हैं.

4. डेटा विश्लेषण

  1. छवि पृष्ठभूमि की गणना Matlab में किया जाता है. सबसे पहले, समय पर औसत greyscale मूल्य के लिए प्रत्येक पिक्सेल के लिए गणना की जा है. स्थिर वस्तुओं, मधुमक्खी और स्पर्श प्रोत्साहन के निश्चित सिर की तरह, छवि पृष्ठभूमि का गठन होगा. वस्तुओं हिल, दो एंटीना की तरह, पृष्ठभूमि का हिस्सा नहीं होगा.
  2. दर्ज वीडियो की प्रत्येक फ्रेम करने के लिए क्रमिक रूप से लोड किया जा सकता है, और वर्तमान फ्रेम और छवि पृष्ठभूमि के बीच अंतर की गणना हो गया है. इस घटाव का परिणाम छवि है कि फ्रेम से आगे बढ़ रहे हैं के उन भागों पर जोर देती है. पहचानeally, मधुमक्खी के एंटीना गैर शून्य मान (चित्रा 1C) के ही क्षेत्र हैं.
  3. आगे की प्रक्रिया के लिए, गैर शून्य पिक्सेल मूल्यों के साथ दो सबसे बड़े क्षेत्रों के लिए एंटीना हो ग्रहण कर रहे हैं. दोनों एंटीना के लिए एक द्विआधारी मुखौटा प्रत्येक पिक्सेल के लिए एक मान 1 युक्त उत्पन्न हो सकता है, अगर पिक्सेल एंटीना और मूल्य अन्यथा 0 अंतर्गत आता है. इस मुखौटा antennal सुझावों के बाद स्थानीयकृत के लिए एक आधार के रूप में कार्य करता है. पूरी छवि के लिए एक प्रारंभिक मुखौटा हासिल अंतर छवि के प्रत्येक पिक्सेल के ग्रे मूल्य एक पूर्व निर्धारित सीमा की तुलना में है. चूंकि हम शोर का ख्याल रखना बाद में इस सीमा से काफी कम होने के लिए चुना है. सबसे पहले, छवि शोर छोटे क्षेत्रों की वजह से अभी भी नकाब के हिस्सा हैं: प्रारंभिक मुखौटा तो अभी भी त्रुटियों की दो प्रकार किया जाता है. दूसरे, कि एंटीना के लिए संबंधित क्षेत्रों में जरूरी नहीं कि पूरी तरह से जुड़ा हुआ हो सकता है. बाद ज्यादातर तब होता है यदि पृष्ठभूमि एंटीना के रूप में लगभग एक ही luminescence है. इन कलाकृतियों को खत्म करने, मानकछवि प्रसंस्करण morphological आपरेशन लागू कर रहे हैं, यानी छवि कटाव और फैलने का एक संयोजन है, भरोसा है पर मानक Matlab कार्यों imerode और क्रमशः imdilate (आगे स्पष्टीकरण के लिए 17 158-205 पीपी देखें). एंटीना hypotheses denoising प्रक्रिया के बाद अभी भी एक ही मुखौटा के भीतर समाहित कर रहे हैं. इसलिए, एक अगले कदम के रूप में द्विआधारी मुखौटा संबंध तोड़ना मानक Matlab समारोह bwlabel (छवि विभाजन एल्गोरिथ्म पर अधिक जानकारी के लिए 17 40-48 पीपी) का उपयोग करते हुए क्षेत्रों के लिए क्लस्टर है.
  4. क्लस्टर प्रति पिक्सेल की संख्या की गिनती और दो सबसे बड़े समूहों का चयन कर रहे हैं. गुरुत्वाकर्षण का केंद्र बाएँ और दाएँ ऐन्टेना (चित्रा 1D) के बीच अंतर की गणना की है.
  5. प्रत्येक एंटीना के लिए antennal टिप प्रॉक्सिमल करने के लिए बाहर का दिशा (चित्रा 1D देखें) में उच्चतम मूल्य के साथ एक क्लस्टर में पिक्सेल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है.

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Representative Results

हम निम्नलिखित प्रयोग में अध्ययन कैसे स्पर्श सीखने मधु मक्खियों में antennal नमूना व्यवहार को प्रभावित करता है. इस के लिए, हम पहले भोले और वातानुकूलित मधुमक्खियों में antennal टिप के आंदोलन और एक स्पर्श उत्तेजना की प्रस्तुति के दौरान नजर रखी.

पहले, पराग foragers के एक समूह के सहज antennal आंदोलन (एन 42 =) 1 मिनट के लिए दर्ज किया गया था. मधुमक्खियों के एक आधा (एन 21 =) तो पांच बार एक 30% sucrose इनाम के साथ एक स्पर्श प्रोत्साहन बाँधना द्वारा वातानुकूलित किया गया था. यह वातानुकूलित समूह था. स्पर्श उत्तेजना 30 x 50 मिमी एक उत्कीर्ण क्षैतिज झंझरी (λ = 150 सुक्ष्ममापी) के साथ एक पीतल घन की सतह था. मधुमक्खियों के दूसरे आधे (एन 21 =) और वातानुकूलित नहीं एक भोले समूह के रूप में इस्तेमाल किया गया था चित्रा 2 मधुमक्खियों के वातानुकूलित समूह का मतलब सीखने की अवस्था से पता चलता है. 1 इनाम के बाद प्रति वातानुकूलित प्रतिशत (2 चित्रा सहज व्यवहार से काफी अलग है Rd इनाम के बाद संतृप्ति से पता चलता है.

बाद में दोनों वातानुकूलित और भोले समूह में antennal टिप का आंदोलन फिर से स्पर्श उत्तेजना की उपस्थिति में 1 मिनट के लिए दर्ज किया गया था 3 चित्रा 1 - 2 बी दोनों समूहों में antennal टिप स्थानों के वितरण से पता चलता है पहले और प्रस्तुति के दौरान, स्पर्श वस्तु की. दोनों, भोले और वातानुकूलित समूह सहज व्यवहार की तुलना में उनकी एक स्पर्श उत्तेजना की उपस्थिति में antennal आंदोलन पैटर्न बदल दिया है. खोज और / या प्रोत्साहन के क्षेत्र नमूना antennal टिप की संभावना काफी बढ़ जाती है अगर प्रोत्साहन उपस्थित थे, दिखा रहा है कि स्पर्श नमूना सहज antennal आंदोलन करने के लिए तुलना antennal आंदोलन पैटर्न में एक उल्लेखनीय बदलाव शामिल है. यह मक्खियों के दोनों समूहों (3 चित्रा 1 सी और सी के लिए सच है (चित्रा 3 सी 1 और सी 2, मान - व्हिटनी यू परीक्षण, पी <0.05 मधुमक्खियों की तुलना में उनके प्रोत्साहन के क्षेत्र में antennal टिप के साथ काफी अधिक समय बिताया है, वहाँ दोनों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर था संदर्भ चित्रा 3C में एक काल). इस प्रकार, स्पर्श कंडीशनिंग वस्तु और वस्तु के रूप में पहले Erber में दिखाया सतह के स्पर्श नमूने (2012) 18 के पास सक्रिय antennal आंदोलन की वृद्धि करने के लिए होता है. भोले समूह की तुलना में, प्रोत्साहन प्रस्तुति के दौरान स्थानिक वितरण कंडीशनिंग के बाद बहुत चिकनी थी (चित्रा 3 बी 1 और बी 2 की तुलना).

सारांश में, इस प्रयोग शो से परिणाम है कि मधु मक्खियों बहुत प्रभावी ढंग से प्रशिक्षित किया जा सकता है एक स्पर्श उत्तेजना का जवाब है, और कि स्पर्श सीखने बढ़ा acti द्वारा साथ हैve खोज और व्यवहार नमूना.

चित्रा 1
. चित्रा 1 वीडियो रिकॉर्डिंग और antennal ट्रैकिंग प्रक्रिया एक: एक निश्चित मधुमक्खी और स्पर्श प्रोत्साहन के ऊपर से नीचे देखने. स्पर्श उत्तेजना occluded आँखों के साथ तय मधुमक्खी के सिर के सामने तैनात है. यह antennal काम रेंज के भीतर स्थित है. घ और पी बाहर का और प्रॉक्सिमल पशु के सापेक्ष स्थानों से संकेत मिलता है बी: एक ही मधुमक्खी और स्पर्श प्रोत्साहन के साइड दृश्य. सतह स्पर्श प्रोत्साहन और मधुमक्खी (नीले बिंदीदार लाइनों) के सिर के एक दूसरे के समानांतर सी: एक वीडियो अनुक्रम में स्थिर पिक्सल से भेद चलती पिक्सल. एक पृष्ठभूमि मॉडल से प्रत्येक छवि Subtracting भागों चलती है, यानी, एक की पहचान की अनुमति देता हैntennae. मधुमक्खी और स्पर्श प्रोत्साहन (लाल डॉटेड रेखाओं के रूप में यहाँ संकेत दिया) के अचल सिर घटाव डी के बाद स्थिर है और दिखाई नहीं कर रहे हैं: बाएँ और दाएँ और antennal टिप परिभाषित. दो घटाव के बाद सबसे बड़ा पिक्सेल समूहों एंटीना के रूप में पहचाने जाते हैं. गुरुत्वाकर्षण के केन्द्र की गणना (लाल) बाएँ और दाएँ (हरा) एंटीना के बीच भेद करने की अनुमति देता है. प्रत्येक ऐन्टेना काले (पार) के लिए antennal टिप डिस्टल दिशा में सबसे बड़ा मूल्य के साथ एक क्लस्टर में पिक्सेल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है.

चित्रा 2
चित्रा 2 स्पर्श कंडीशनिंग के अनुसार वक्र सीखना. पराग foragers 5 मिनट के अंतराल के साथ अंतर - परीक्षण (स्पर्श प्रोत्साहन) सीएस और अमेरिका (sucrose समाधान) के पाँच pairings का उपयोग कर प्रशिक्षित किया गया. 21 पशुओं के सकारात्मक प्रतिक्रियाओं का प्रतिशत सहज (spont) व्यवहार और डु के लिए योजना बनाई हैसीएस के प्रत्येक कंडीशनिंग परीक्षण के बाद अंगूठी प्रस्तुति. प्रतिशत का प्रतिशत मनाया के बाद 1 और सभी निम्नलिखित पुरस्कार सहज व्यवहार (फिशर सटीक संभावना परीक्षण, पी 0.001 <) से काफी अलग है.

चित्रा 3
चित्रा 3 1 मिनट की अवधि के दौरान antennal टिप स्थान की सामान्यीकृत औसत वितरण. प्रत्येक मधुमक्खी के antennal टिप वितरण पशु प्रति डेटा बिंदुओं की कुल संख्या सामान्यीकृत था. पैनलों भोले (बाएं, N = 21) और वातानुकूलित मधुमक्खियों से परिणाम बताते हैं (सही, एन = 21) से पहले (ए) और प्रेरणा प्रस्तुति (बी) के दौरान ए 1 और ए 2: प्रोत्साहन प्रस्तुति से पहले उठना antennal आंदोलन. भुज antennal टिप के पार्श्व वें के सापेक्ष स्थिति से पता चलता हैसिर के ई केंद्र चित्रा 1C और विकास के साथ तुलना करें. तालमेल antennal टिप के बाहर स्थिति से पता चलता है. रंग पैमाने पर समय का प्रतिशत कि antennal टिप किसी भी स्थान पर खर्च को इंगित करता है. 1 मिनट की रिकॉर्डिंग की अवधि के 3,000 वीडियो फ्रेम करने के लिए बराबर था. बी 1 और बी 2: एक 1,2 में के रूप में एक ही है, लेकिन प्रेरणा प्रस्तुति के दौरान सी 1 और सी 2: फ्रेम की औसत संख्या है जो में antennal टिप के अंदर स्थित था. वस्तु क्षेत्र, यानी, ± 3 डिब्बे उत्तेजना सतह के लिए बाहर का या समीपस्थ रिश्तेदार. C1: भोले समूह, C2: वातानुकूलित समूह. बॉक्स गलमुच्छा भूखंडों मतलब, मंझला, quartiles, और 5-95% फ्रेम प्रति मिनट की संख्या के प्रतिशतक पर्वतमाला दिखा. 2 सी, पी 5.39 = -4 * 10: Wilcoxon परीक्षण पर हस्ताक्षर किए रैंक, सी 1, मधुमक्खियों के दोनों समूहों में, वहाँ 'कोई प्रोत्साहन' (ए) और उत्तेजना के साथ '(बी, सी के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर है -5 *). स्पर्श प्रोत्साहन प्रस्तुति के दौरान तख्ते की औसत संख्या काफी भोले मधुमक्खियों (मान - व्हिटनी यू परीक्षण, सी 1 - सी 2: पी = .007) में से वातानुकूलित मधुमक्खियों में बड़ा है. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

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Discussion

मधुमक्खियों की तैयारी: संग्रह और फिक्सिंग मधुमक्खियों जल्दी से किया जाना चाहिए, ताकि पशु कम के तनाव के स्तर रखना. तनाव जवाबदेही प्रति पर एक प्रभाव है और इसलिए, मधुमक्खियों 19, 20 में सीखने के प्रदर्शन पर एक अप्रत्यक्ष प्रभाव हो सकता है. तनाव का स्तर सीधे बर्फ पर मधुमक्खियों के साथ कांच की शीशियों तुरंत संग्रह के बाद उन्हें जल्दी से स्थिर रखने के द्वारा कम किया जा सकता है. यह ध्यान में रखा जाना है कि मधुमक्खियों को और अधिक करने के लिए लंबे समय तक ठीक हो संज्ञाहरण अवधि से पहले की जरूरत है.

विजन 18 मधुमक्खियों में एक स्पर्श सीखने पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है. इसलिए यह महत्वपूर्ण है कि जानवर की आँखों पेंटिंग से दृष्टि रोक देना. आदेश में वीडियो रिकॉर्डिंग के दृश्य विपरीत बढ़ाने के लिए, यह करने के लिए सफेद रंग का उपयोग करने के लिए (जैसे, Tipp पूर्व) के लिए सिफारिश की है. देखभाल के रंग के साथ संपर्क में एंटीना नहीं लिया जाना चाहिए.

सीखनाआईएनजी प्रदर्शन: प्रयोगशाला और क्षेत्र में पूर्व के अध्ययन से पता चला है कि मधुमक्खी शहद foragers में sucrose संवेदनशीलता उनके साहचर्य सीखने 21 करने की क्षमता, 22 को प्रभावित. उच्च sucrose संवेदनशीलता सकारात्मक बेहतर स्पर्श अधिग्रहण और भेदभाव के प्रदर्शन के साथ सहसंबद्ध है. औसत पर एक शहद मधुमक्खी कॉलोनी के पराग foragers अधिक एक foraging 23 मौसम की सबसे हफ्तों में अमृत foragers से sucrose के लिए उत्तरदायी हैं. वे आसानी से अपने पिछले पैरों पर पराग भार से पहचाना जा सकता है और मधुमक्खी का कृत्रिम छत्ता द्वार पर पकड़ा. उच्च sucrose संवेदनशीलता के साथ अमृत foragers एक foraging मौसम के अंत में पकड़ा जा सकता है, सितंबर और अक्टूबर के बीच में. वे कृत्रिम कम केंद्रित चीनी 23 मधुमुखी का छत्ता से लगभग 20 मीटर दूर रखा पानी के साथ भरा भक्षण पर चुना जा सकता है.

सीखने प्रदर्शन और स्मृति गठन 25 कंडीशनिंग के दौरान एक मधुमक्खी की तुष्टि की स्थिति पर निर्भर करता है. अब भुखमरी पेरीकंडीशनिंग पहले ओवर ड्राफ्ट, उदा रातोंरात, साहचर्य सीखने व्यवहार में सुधार लाने और एक जानवर की प्रेरणा स्तर में वृद्धि कर सकते हैं.

स्पर्श कंडीशनिंग: प्रति एक क्षुधावर्धक सीखने प्रोटोकॉल 14 में असुविधाजनक प्रतिक्रिया के रूप में प्रयोग किया जाता है. इसलिए, यह महत्वपूर्ण है कि सभी परीक्षण मधुमक्खियों एक पूरी तरह से कंडीशनिंग पहले असुविधाजनक प्रोत्साहन (चीनी प्रोत्साहन) प्रति बढ़ाया दिखा रहे हैं. मधुमक्खियों है कि चीनी प्रेरणा का जवाब नहीं है मक्खियों कि कंडीशनिंग पहले स्पर्श प्रोत्साहन के साथ antennal संपर्क के दौरान एक प्रति के साथ जवाब के रूप में के रूप में अच्छी तरह से खारिज कर दिया जाना चाहिए. अन्यथा, इन जानवरों के बहुत कम या बहुत अधिक जवाबदेही सीखने की अवस्था की उलझाना जाएगा.

स्पर्श इस प्रोटोकॉल में इस्तेमाल प्रोत्साहन (क्षैतिज gratings के साथ पीतल घन) बेतरतीब ढंग से चुना गया था. मधु मक्खियों भी विभिन्न आकार और textures (10 देखें) के साथ अलग स्पर्श उत्तेजनाओं पर वातानुकूलित किया जा सकता है.

मधुमक्खियों के विभिन्न समूहों (जैसे पराग बनाम अमृत foragers) में अधिग्रहण की तुलना करने के लिए, एक अधिग्रहण स्कोर 21 गणना की जा सकती है. यह स्कोर सीएस वातानुकूलित प्रतिक्रियाओं की कुल संख्या है और यह 0 (प्रति कोई वातानुकूलित) और 5 (प्रत्येक कंडीशनिंग परीक्षण के बाद प्रति वातानुकूलित) के बीच एक सीमा है.

शहद मधुमक्खियों 26, 27 में antennal आंदोलन व्यवहार में बदलाव यों के लिए वीडियो विश्लेषण: विभिन्न वीडियो का विश्लेषण तरीकों अतीत में इस्तेमाल किया गया. हमारे विधि एंटीना और Matlab में छवि प्रसंस्करण उपकरण के विभिन्न प्रकार से लाभ पर चिंतनशील मार्करों की आवश्यकता बिना antennal आंदोलनों का विश्लेषण करने में फायदा है. एक उदाहरण के रूप में, एक भी antenn के समय का विश्लेषण कर सकते हैंएक वस्तु की ओर अल संपर्कों, antennal आंदोलन की गति का निर्धारण करने के लिए, शरीर कुल्हाड़ियों के संदर्भ में एंटीना के कोणीय पदों की गणना या बाएँ और दाएँ antennal आंदोलन के बीच भेदभाव है.

एक प्रति कि वातानुकूलित मधुमक्खियों में वस्तु को antennal प्रतिक्रिया की रिकॉर्डिंग के दौरान होता है बाद में एंटीना का स्वत: पता लगाने के साथ हस्तक्षेप कर सकता है. इस मामले में यह जरूरी है कि फिल्म, VirtualDub में उदा, संपादित और मुखौटा वस्तु है कि पता लगाने की प्रक्रिया, अनुभाग जहां सूंड एक ही आकार के एक ग्रे परत के साथ प्रकट होता है कवर द्वारा जैसे के साथ हस्तक्षेप.

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Disclosures

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.

Acknowledgments

हम स्पर्श सीखने प्रतिमान हमें मधु मक्खियों में शुरू करने के लिए Joachim Erber धन्यवाद. यह काम उत्कृष्टता 277 CITEC के क्लस्टर, जर्मन उत्कृष्टता पहल के ढांचे में वित्त पोषित द्वारा समर्थित किया गया.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Pollen foragers, Apis mellifera L. Private hives
Glass vials (22 x 45 mm) Carl Roth GmbH Co X655.1
Brass tubes, 10 x 30 mm Self-produced
Brass cube, 3 x 5 mm Self-produced
Tipp-Ex (solvent-free) Tipp-Ex GmbH Co KG
Sucrose solution (30%) Household suger diluted in water
Ethanol (70%) Carl Roth GmbH Co 9065.3
Syringe (1 ml) and needle (0.6 x 25) Carl Roth GmbH Co 59.1
Stop Watch Carl Roth GmbH Co L423.1
Micromanipulator Märzhäuser MM33 00-42-101-0000
Digital video camera Basler A602f-2
Macro lens for camera TechSpec VZM 200
Matlab R2009b The MathWorks

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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स्पर्श कंडीशनिंग और हनी मधुमक्खियों में antennal नमूनाकरण रणनीति का आंदोलन विश्लेषण (<em&gt; एपीआई mellifera</emएल)
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Mujagić, S., Würth, S. M., … More

Mujagić, S., Würth, S. M., Hellbach, S., Dürr, V. Tactile Conditioning And Movement Analysis Of Antennal Sampling Strategies In Honey Bees (Apis mellifera L.). J. Vis. Exp. (70), e50179, doi:10.3791/50179 (2012).

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