Тактильные кондиционирования и анализа движения усиков стратегии отбора проб в медоносных пчел (<em> Apis MELLIFERA</em> L.)
Summary
В этом протоколе мы покажем, как условие использованы медоносных пчел на тактильные раздражители и ввести 2D техники захвата движения для анализа кинематики мелкомасштабных усиков модель выборки.
Abstract
Медоносные пчелы (Apis MELLIFERA L.) eusocial насекомых и хорошо известны своим сложным разделением труда и ассоциативных обучаемость 1, 2. Рабочие пчелы проводят первую половину своей жизни внутри темного улья, где они кормят личинок или создания правильной шестиугольной гребни для пищи (например, пыльцу или нектар) и выводок 3. Антенны являются внеочередными мультисенсорного щупальца и играют ключевую роль в различных тактильных опосредованное задач 4, в том числе улья здания 5 и распознавания 6. Позже в жизни, каждая отдельная пчела покидает улей, чтобы корм для пищи. Тогда пчелы должны научиться различать доходных источников пищи, запомните их расположение, и довести его до своих товарищей гнездо 7. Пчелы используют различные цветочные сигналы, такие как цвет или запах 7, 8, но и тактильные сигналы от поверхности лепестка 9 до образования мультисенсорного воспоминания источника пищи. В лабораторных сотрудничестваnditions, пчелы могут быть обучены аппетит парадигмы обучения к дискриминации тактильные особенности объекта, такие как ребра или канавки с их антеннами 10, 11, 12, 13. Эта парадигма обучения тесно связан с классическим обонятельные кондиционирования хоботка ответ расширение (PER) в запряженной пчел 14. Преимущество тактильные парадигму обучения в лаборатории является возможность совмещения поведенческих экспериментов по изучению различных физиологических измерений, в том числе анализ усиков картину движения.
Protocol
Representative Results
Discussion
Подготовка пчел: сбор и фиксация пчел должно быть сделано быстро, с тем чтобы сохранить уровень стресса животных низка. Стресс влияет на PER-отзывчивость и, следовательно, может иметь косвенное влияние на производительность в обучении пчел 19, 20. Уровень стресса может быть ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим Joachim Erber для введения нас к тактильным парадигму обучения в мед пчелами. Эта работа была поддержана кластера передового опыта 277 CITEC, финансируемых в рамках немецкой инициативы Excellence.
Materials
| Name of Reagent/Material | 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 |
Riferimenti
- Page, R. E., Scheiner, R., Erber, J., Amdam, G. V. The development and evolution of division of labor and foraging specialization in a social insect (Apis mellifera L.). Curr. Top. Dev. Biol. 74, 253-286 (2006).
- Menzel, R., Müller, U. Learning and memory in honeybees: From behavior to neural substrates. Annu. Rev. Neurosci. 19, 379-404 (1996).
- Seeley, T. D. . The wisdom of the hive. , (1995).
- Staudacher, E., Gebhardt, M. J., Dürr, V. Antennal movements and mechanoreception: neurobiology of active tactile sensors. Adv. Insect Physiol. 32, 49-205 (2005).
- Martin, H., Lindauer, M. Sinnesphysiologische Leistungen beim Wabenbau der Honigbiene. Z. Vergl. Physiol. 53, 372-404 (1966).
- Kevan, P. G., Menzel, R., Mercer, A. Texture sensitivity in the life of honeybees. Neurobiology and behavior of honeybees. , 96-101 (1987).
- von Frisch, K. . Tanzsprache und Orientierung der Bienen. , (1965).
- Waser, N. M. Flower constancy: definition, cause, and ceasurement. Am. Nat. 127, 593-603 (1986).
- Kevan, P. G., Lane, M. A. Flower petal microtexture is a tactile cue for bees. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 82, 4750-4752 (1985).
- Erber, J., Kierzek, S., Sander, E., Grandy, K. Tactile learning in the honeybee. J. Comp. Physiol. A. 183, 737-744 (1998).
- Kisch, J., Erber, J. Operant conditioning of antennal movements in the honey bee. Behav. Brain. Res. 99, 93-102 (1999).
- Scheiner, R., Erber, J., Page, R. E. Tactile learning and the individual evaluation of the reward in honey bees (Apis mellifera L.). J. Comp. Physiol. A. 185, 1-10 (1999).
- Erber, J., Scheiner, R., Adelman, G., Smith, B. Honeybee learning. Encyclopedia of Neuroscience. , (2004).
- Bitterman, M. E., Menzel, R., Fietz, A., Schäfer, S. Classical conditioning of proboscis extension in honeybees (Apis mellifera). J. Comp. Psychol. 97, 107-119 (1983).
- Dacher, M., Gauthier, M. Involvement of NO-synthase and nicotinic receptors in learning in the honey bee. Physiol. Behav. 95, 200-207 (2008).
- Haralick, R. M., Shapiro, L. G. . Computer and Robot Vision. I, (1992).
- Erber, J., Galizia, C. G., et al. Tactile antennal learning in the honey bee. Honeybee Neurobiology and Behavior. , 439-455 (2012).
- Pankiw, T., Page, R. E. Effect of pheromones, hormones, and handling on sucrose response thresholds of honey bees (Apis mellifera L.). J. Comp. Physiol. A. 189, 675-684 (2003).
- Harris, J. W., Woodring, J. Effects of stress, age, season and source colony on levels of octopamine, dopamine and serotonine in the honey bee (Apis mellifera L.) brain. J. Insect. Physiol. 38, 29-35 (1992).
- Scheiner, R., Kuritz-Kaiser, A., Menzel, R., Erber, J. Sensory responsiveness and the effects of equal subjective rewards on tactile learning and memory of honeybees. Learn. Mem. 12, 626-635 (2005).
- Mujagic, S., Sarkander, J., Erber, B., Erber, J. Sucrose acceptance and different forms of associative learning of the honey bee (Apis mellifera L.) in the field and laboratory. Front. Behav. Neurosci. 4, 46 (2010).
- Scheiner, R., Barnert, M., Erber, J. Variation in water and sucrose responsiveness during the foraging season affects proboscis extension learning in honey bees. Apidologie. 34, 67-72 (2003).
- Mujagic, S., Erber, J. Sucrose acceptance, discrimination and proboscis responses of honey bees (Apis mellifera L.) in the field and the laboratory. J. Comp. Physiol. A. 195, 325-339 (2009).
- Friedrich, A., Thomas, U., Müller, U. Learning at different satiation levels reveals parallel functions for the cAMP-protein kinase A cascade in formation of long-term memory. J. Neurosci. 24, 4460-4468 (2004).
- Erber, J., Pribbenow, B., Grandy, K., Kierzek, S. Tactile motor learning in the antennal system of the honeybee (Apis mellifera L.). J. Comp. Physiol. A. 181, 355-365 (1997).
- Lambin, M., Déglise, P., Gauthier, M. Antennal movements as indicators of odor detection by worker honeybees. Apidologie. 36, 119-126 (2005).
