نشكر يواكيم Erber لإدخال بنا إلى نموذج التعلم عن طريق اللمس في نحل العسل. وأيد هذا العمل من قبل الكتلة التميز CITEC 277، الممولة في إطار مبادرة التميز الألمانية.

1. إعداد النحل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم القبض الرحيق أو حبوب اللقاح علافات في مجال التغذية إما من السكروز أو مباشرة من مدخل الخلية بينما كان عائدا من رحلة البحث عن الطعام. يتم التقاط كل واحد النحل إلى قارورة زجاجية أن يتم إغلاق مع المكونات رغوة ونقل على الفور إلى المختبر لمزيد من المعالجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في المختبر، يتم تبريد لفترة وجيزة النحل القبض في الثلاجة عند 4 ° C حتى تظهر العلامات الأولى من الجمود. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> هي التي شنت كل واحد يجمد النحل في أنبوب معدني صغير مع شريط لاصق بين الرأس والصدر والبطن خلال. ينبغي الحرص على أن خرطوم وهوائيات هي منقولة بحرية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم عيون المجمع والتي تشبه من النحل الثابتة مع الطلاء الأبيض (مثل المذيبات خالية تيب السابقين) لتسد الرؤية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة قطرة صغيرة من الشمع ذاب خلف الرأس للنحل لاصلاحها على الشريط بين الرأس والصدر لمنع حركات الرأس خلال التسجيلات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بمناسبة كل واحد النحل مع عدد على الشريط لتحديد أفضل ووضع أنبوب مع النحل الثابتة في جو رطب لمنع الجفاف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تغذية النحل كل واحد لمدة 5 ثوانى مع قطرات من محلول السكروز 30٪ مع عرض حقنة وترك كل النحل استرداد لمدة 30 دقيقة قبل البدء مع بروتوكول تكييف اللمس. </li></ol> 2. عن طريق اللمس تكييف <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل تكييف، كل واحد لديه النحل لفحصها للاستجابة تمديد خرطوم (PER) إلى التحفيز السكروز 30٪ تطبق على هوائيات. وبالتالي غيض من خرطوم لديه لعبور خط الظاهري بين فتح mandibles. تجاهل كل النحل التي لا تستجيب مع PER إلى التحفيز السكروز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لاستخدام تكييف اللمس مكعب من النحاس الأصفر (مثل 3 × 5 مم) مع السلس أو نمط محفورة، على سبيل المثال، أفقي أو عمودي تشكيل الأخاديد مقضب مع 150 ميكرون طول الموجة، والمثير الشرطي (CS). Fأو المثير غير الشرطي (US) استخدام حل السكروز 30٪ (سكر الأسرة، المخفف في الماء). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم وضع المكعب النحاس (CS) في حامل على مياداة مجهرية (على سبيل المثال، Märzhäuser MM33) لضمان تحديد المواقع بدقة أثناء إجراء تكييف. وتقدم الولايات المتحدة على نحلة مع حقنة مليئة حل السكروز 30٪. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الإجراء تكييف يتكون من خمسة أزواج من التحفيز عن طريق اللمس (CS) والسكروز حل (الولايات المتحدة) مع فاصل بين المحاكمة (ITI) من 5 دقائق. وضع نحلة واحدة أمام مياداة مجهرية مع التحفيز عن طريق اللمس شنت (CS). وضع CS ببطء، على ان يكون سطح التحفيز عن طريق اللمس موازية للرئيس النحل (الشكل 1 A و B). المسافة بين الحيوان والكائن عن طريق اللمس يجب أن تكون في نطاق دائرة نصف قطرها من antennal عمل اختبار النحل، أي النحل أن تكون قادرة على مسح التحفيز عن طريق اللمس في وضع مريح ثإيث كل من الهوائيات. في المثال هو موضح في الشكل 1، كان على مسافة 3 مم. السماح للمسح النحل التحفيز عن طريق اللمس (CS) لمدة 5 ثوانى. المجلس الأعلى للتعليم بعد 3 الأولى، تقديم قطرة من السكروز 30٪ (الولايات المتحدة) حل مع حقنة تحت خرطوم. استخدام غيض من حقنة لرفع بلطف خرطوم. سوف التحفيز السكروز تحت خرطوم استقاء دون شروط PER 15. السماح للنحلة إلى لعق مكافأة السكروز. استخدام ساعة توقيت مع إشارة إنذار للحفاظ على التوقيت الدقيق خلال فترات تكييف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم استخدام PER مكيفة كإجراء لنجاح التعلم من النحل. بعد التزاوج 1 مكافأة، والنحل تبدأ للرد على عرض من قبل CS تمديد خرطوم بهم، مشيرا إلى أنهم يتوقعون المكافأة المقبلة. يتم احتسابه خرطوم مددت تماما لوحظ في أي وقت خلال فترة الانتقالات 3 دوام ثانية من التحفيز عن طريق اللمس والعرض التقديمي قبل السكروز كرد إيجابي. يتم احتساب أي رد سلبي. وأورينتurrence من PER يجب أن أشار إليه المجرب. يتم رسم نسبة النحل تبين PER خلال عرضه CS لكل المحاكمة. </li></ol> 3. تسجيلات الحركية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وتسجل حركات Antennal من نحلة واحدة تسخير مع كاميرا الفيديو الرقمية مع عدسة الماكرو مناسبة (مثل باسلر A602f-2 مجهزة VZM TechSpec 200، تعمل في 50 إطارا في الثانية عبر سلك اتصال النار). يتم وضع الكاميرا فوق الحيوانية في العرض من أعلى لأسفل (الشكل 1 A). في الشكل 1، القرار المكاني للتسجيلات هو 0.02 مم / بكسل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> معايرة الكاميرا عن طريق تسجيل الصور واحد من مربعات × 10 مم 10 مع طول الحافة من 1 ملم من توجهات مختلفة في إطار الهدف الكاميرا. ويمكن أن يتم معايرة باستخدام أداة معايرة الكاميرا مربع ماتلاب 16. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع نحلة واحدة ثابتة تحت عدسة الكاميرا. تقديم التحفيز عن طريق اللمس، مثبتة في مياداة مجهرية، لهذا الحيوان. المضي قدما في نفس الطريق كما هو موضح لتكييف عن طريق اللمس، وتسجيل حركة antennal في حين أن النحل هو الكائن المسح الضوئي. من المهم أن كامل antennal مجموعة العمل والتحفيز عن طريق اللمس مرئية. اختبار الخيارات أنماط التحفيز وأرقام محاكمة تعتمد على التصميم التجريبي. </li></ol> 4. تحليل البيانات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويتم حساب الخلفية صورة في Matlab. أولا، قيمة اللون الرمادي المتوسط ​​مع مرور الوقت لابد من حساب لكل بكسل. الأجسام الساكنة، مثل رئيس الثابتة للنحل والتحفيز عن طريق اللمس، وسوف تشكل خلفية الصورة. الأجسام المتحركة، مثل الهوائيين، لن تكون جزءا من الخلفية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كل إطار من الفيديو المسجل لابد من تحميلها بشكل تسلسلي، والفرق بين الإطار الحالي والخلفية صورة لابد من حسابها. ونتيجة لهذا الطرح يؤكد تلك الأجزاء من الصورة التي تتحرك من الإطار إلى الإطار. معرفeally، وهوائيات للنحل هي المناطق فقط من غير قيم الصفر (الشكل 1C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لمزيد من المعالجة، ويفترض أن أكبر مناطق اثنين مع القيم بكسل غير الصفر لتكون هوائيات. لكل من هوائيات قناع ثنائي هو أن تتولد لكل بكسل تحتوي على القيمة 1، إذا كان ينتمي إلى بكسل الهوائي والقيمة 0 خلاف ذلك. هذا القناع يخدم كأساس لإضفاء الطابع المحلي على نصائح antennal في وقت لاحق. للحصول على قناع الأولية للصورة بأكملها تتم مقارنة الرمادي قيمة كل بكسل من الصورة الفرق إلى عتبة محددة مسبقا. منذ نهتم الضوضاء في وقت لاحق يتم اختيار هذه العتبة لتكون منخفضة للغاية. القناع الأولية ثم لا يزال يحمل نوعين من الأخطاء: أولا، بسبب الضوضاء المناطق صورة صغيرة لا تزال جزءا من القناع. ثانيا، قد لا تنتمي إلى المناطق التي الهوائي بالضرورة ان تكون مرتبطة بالكامل. هذه الأخيرة غالبا ما يحدث إذا كان لديه الخلفية تقريبا نفس التألق الهوائي. للقضاء على هذه التحف، ومعياريتم تطبيق عملية معالجة الصورة الشكلية، أي مزيج من تآكل الصورة وتوسع، وتعتمد على معيار وظائف مطلب imerode وimdilate على التوالي (انظر 17 ص 158-205 لمزيد من التوضيح). بعد عملية تقليل الضوضاء وترد تزال الفرضيات هوائيات داخل القناع نفسه. ومن هنا، وكخطوة تالية يتم عنقودية القناع ثنائي للمناطق منفصلة باستخدام معيار مطلب ظيفة bwlabel (انظر 17 ص 40-48 لمزيد من التفاصيل على الصورة خوارزمية تجزئة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم حساب عدد وحدات البكسل لكل كتلة ويتم اختيار مجموعات أكبر دولتين. ويحسب مركز الثقل للتمييز بين الهوائي الأيسر والأيمن (1D الشكل). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويمكن تعريف الطرف antennal لكل بكسل الهوائي كما في كتلة وفقا لأعلى قيمة في الاتجاه الأقرب إلى القاصي (انظر الشكل 1D). </li></ol>

<ol>
	<li>Page, R. E., Scheiner, R., Erber, J., Amdam, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+and+evolution+of+division+of+labor+and+foraging+specialization+in+a+social+insect+(Apis+mellifera++L.).">The development and evolution of division of labor and foraging specialization in a social insect (Apis mellifera L.).</a> Curr. Top. Dev. Biol. 74, 253-286 (2006).</li><li>Menzel, R., M&#252;ller, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning+and+memory+in+honeybees:+From+behavior+to+neural+substrates.">Learning and memory in honeybees: From behavior to neural substrates.</a> Annu. Rev. Neurosci. 19, 379-404 (1996).</li><li>Seeley, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The wisdom of the hive. , (1995).</li><li>Staudacher, E., Gebhardt, M. J., D&#252;rr, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antennal+movements+and+mechanoreception:+neurobiology+of+active+tactile+sensors.">Antennal movements and mechanoreception: neurobiology of active tactile sensors.</a> Adv. Insect Physiol. 32, 49-205 (2005).</li><li>Martin, H., Lindauer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sinnesphysiologische+Leistungen+beim+Wabenbau+der+Honigbiene.">Sinnesphysiologische Leistungen beim Wabenbau der Honigbiene.</a> Z. Vergl. Physiol. 53, 372-404 (1966).</li><li>Kevan, P. G., Menzel, R., Mercer, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Texture+sensitivity+in+the+life+of+honeybees.">Texture sensitivity in the life of honeybees.</a> Neurobiology and behavior of honeybees. , 96-101 (1987).</li><li>von Frisch, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Tanzsprache und Orientierung der Bienen. , (1965).</li><li>Waser, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flower+constancy:+definition,+cause,+and+ceasurement.">Flower constancy: definition, cause, and ceasurement.</a> Am. Nat. 127, 593-603 (1986).</li><li>Kevan, P. G., Lane, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flower+petal+microtexture+is+a+tactile+cue+for+bees.">Flower petal microtexture is a tactile cue for bees.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 82, 4750-4752 (1985).</li><li>Erber, J., Kierzek, S., Sander, E., Grandy, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tactile+learning+in+the+honeybee.">Tactile learning in the honeybee.</a> J. Comp. Physiol. A. 183, 737-744 (1998).</li><li>Kisch, J., Erber, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Operant+conditioning+of+antennal+movements+in+the+honey+bee.">Operant conditioning of antennal movements in the honey bee.</a> Behav. Brain. Res. 99, 93-102 (1999).</li><li>Scheiner, R., Erber, J., Page, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tactile+learning+and+the+individual+evaluation+of+the+reward+in+honey+bees+(Apis+mellifera+L.).">Tactile learning and the individual evaluation of the reward in honey bees (Apis mellifera L.).</a> J. Comp. Physiol. A. 185, 1-10 (1999).</li><li>Erber, J., Scheiner, R., Adelman, G., Smith, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Honeybee+learning.">Honeybee learning.</a> Encyclopedia of Neuroscience. , (2004).</li><li>Bitterman, M. E., Menzel, R., Fietz, A., Sch&#228;fer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Classical+conditioning+of+proboscis+extension+in+honeybees+(Apis+mellifera).">Classical conditioning of proboscis extension in honeybees (Apis mellifera).</a> J. Comp. Psychol. 97, 107-119 (1983).</li><li>Dacher, M., Gauthier, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Involvement+of+NO-synthase+and+nicotinic+receptors+in+learning+in+the+honey+bee.">Involvement of NO-synthase and nicotinic receptors in learning in the honey bee.</a> Physiol. Behav. 95, 200-207 (2008).</li><li>Haralick, R. M., Shapiro, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Computer and Robot Vision. I, (1992).</li><li>Erber, J., Galizia, C. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tactile+antennal+learning+in+the+honey+bee.">Tactile antennal learning in the honey bee.</a> Honeybee Neurobiology and Behavior. , 439-455 (2012).</li><li>Pankiw, T., Page, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+pheromones,+hormones,+and+handling+on+sucrose+response+thresholds+of+honey+bees+(Apis+mellifera+L.).">Effect of pheromones, hormones, and handling on sucrose response thresholds of honey bees (Apis mellifera L.).</a> J. Comp. Physiol. A. 189, 675-684 (2003).</li><li>Harris, J. W., Woodring, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+stress,+age,+season+and+source+colony+on+levels+of+octopamine,+dopamine+and+serotonine+in+the+honey+bee+(Apis+mellifera+L.)+brain.">Effects of stress, age, season and source colony on levels of octopamine, dopamine and serotonine in the honey bee (Apis mellifera L.) brain.</a> J. Insect. Physiol. 38, 29-35 (1992).</li><li>Scheiner, R., Kuritz-Kaiser, A., Menzel, R., Erber, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensory+responsiveness+and+the+effects+of+equal+subjective+rewards+on+tactile+learning+and+memory+of+honeybees.">Sensory responsiveness and the effects of equal subjective rewards on tactile learning and memory of honeybees.</a> Learn. Mem. 12, 626-635 (2005).</li><li>Mujagic, S., Sarkander, J., Erber, B., Erber, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sucrose+acceptance+and+different+forms+of+associative+learning+of+the+honey+bee+(Apis+mellifera+L.)+in+the+field+and+laboratory.">Sucrose acceptance and different forms of associative learning of the honey bee (Apis mellifera L.) in the field and laboratory.</a> Front. Behav. Neurosci. 4, 46 (2010).</li><li>Scheiner, R., Barnert, M., Erber, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+water+and+sucrose+responsiveness+during+the+foraging+season+affects+proboscis+extension+learning+in+honey+bees.">Variation in water and sucrose responsiveness during the foraging season affects proboscis extension learning in honey bees.</a> Apidologie. 34, 67-72 (2003).</li><li>Mujagic, S., Erber, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sucrose+acceptance,+discrimination+and+proboscis+responses+of+honey+bees+(Apis+mellifera+L.)+in+the+field+and+the+laboratory.">Sucrose acceptance, discrimination and proboscis responses of honey bees (Apis mellifera L.) in the field and the laboratory.</a> J. Comp. Physiol. A. 195, 325-339 (2009).</li><li>Friedrich, A., Thomas, U., M&#252;ller, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning+at+different+satiation+levels+reveals+parallel+functions+for+the+cAMP-protein+kinase+A+cascade+in+formation+of+long-term+memory.">Learning at different satiation levels reveals parallel functions for the cAMP-protein kinase A cascade in formation of long-term memory.</a> J. Neurosci. 24, 4460-4468 (2004).</li><li>Erber, J., Pribbenow, B., Grandy, K., Kierzek, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tactile+motor+learning+in+the+antennal+system+of+the+honeybee+(Apis+mellifera+L.).">Tactile motor learning in the antennal system of the honeybee (Apis mellifera L.).</a> J. Comp. Physiol. A. 181, 355-365 (1997).</li><li>Lambin, M., D&#233;glise, P., Gauthier, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antennal+movements+as+indicators+of+odor+detection+by+worker+honeybees.">Antennal movements as indicators of odor detection by worker honeybees.</a> Apidologie. 36, 119-126 (2005).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

إعداد النحل: جمع وتصحيح وينبغي أن يتم بسرعة النحل، من اجل الحفاظ على مستوى منخفض من التوتر الحيوان. الإجهاد له تأثير على استجابة PER-، وبالتالي، يمكن أن يكون لها تأثير غير مباشر على أداء التعلم في النحل 19، 20. يمكن تخفيض مستوى الإجهاد عن طريق وضع قنينة زجا?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم الكاشف / المواد </td><td> شركة </td><td> كتالوج رقم </td><td> تعليقات </td></tr><tr><td> علافات حبوب اللقاح، أبيس mellifera L. </td><td></td><td></td><td> خلايا خاصة </td></tr><tr><td> قارورة زجاج (22 × 45 مم) </td><td> كارل روث شركة محدودة وشركاه </td><td> X655.1 </td><td></td></tr><tr><td> أنابيب النحاس، 10 × 30 مم </td><td></td><td></td><td> الذات المنتجة </td></tr><tr><td> مكعب من النحاس الأصفر، 3 × 5 مم </td><td></td><td></td><td> الذات المنتجة </td></tr><tr><td> تيب السابقين (الخالية من المذيبات) </td><td> تيب السابقين GMBH &amp; KG شركة </td><td></td><td></td></tr><tr><td> حل السكروز (30٪) </td><td></td><td></td><td> مستوى السكر في الماء المخفف المنزلية </td></tr><tr><td> الإيثانول (70٪) </td><td> كارل روث شركة محدودة وشركاه </td><td> 9065،3 &lt;/ TD&gt; <td></td></tr><tr><td> حقنة (1 مل) وإبرة (0.6 × 25) </td><td> كارل روث شركة محدودة وشركاه </td><td> 59،1 </td><td></td></tr><tr><td> وقف ووتش </td><td> كارل روث شركة محدودة وشركاه </td><td> L423.1 </td><td></td></tr><tr><td> مياداة مجهرية </td><td> Märzhäuser MM33 </td><td> 00-42-101-0000 </td><td></td></tr><tr><td> كاميرا الفيديو الرقمية </td><td> باسلر A602f-2 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> عدسة ماكرو للكاميرا </td><td> TechSpec VZM 200 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> MATLAB R2009b </td><td> وماثووركس </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

tactile conditioning and movement analysis of antennal sampling strategies in honey bees (apis mellifera l.)

نحل العسل (أبيس mellifera L.) هي الحشرات eusocial ومعروفة للشعبة الخاصة بهم معقدة من العمل والتعلم النقابي القدرة 1 و 2. النحل العامل قضاء النصف الأول من حياتهم داخل الخلية الظلام، حيث يتم التمريض اليرقات أو بناء أمشاط العادية سداسية للأغذية (مثل حبوب اللقاح أو الرحيق) والحضنة 3. والهوائيات هي جس نبض المتعددة الحواس غير عادية وتلعب دورا محوريا في مختلف المهام بوساطة اللمس 4، بما في ذلك بناء الخلية 5 و التعرف على الأنماط 6. في وقت لاحق في الحياة، كل واحد يترك النحل خلية للبحث عن الطعام. ثم نحلة أن يتعلم التمييز مصادر الغذاء مربحة، حفظ مواقعها، والتواصل لزملائه عشها 7. النحل استخدام إشارات مختلفة مثل الزهور أو الألوان الروائح 7 و 8، ولكن أيضا عن طريق اللمس العظة من سطح البتلة 9 إلى تشكيل ذكريات المتعددة الحواس من مصدر الغذاء. تحت المختبر المشتركnditions، يمكن تدريب النحل في نموذج التعلم مشهي للتمييز ملامح وجوه عن طريق اللمس، مثل حواف الأخاديد أو الهوائيات الخاصة 10 و 11 و 12 و 13. يرتبط ارتباطا وثيقا هذا النموذج تعلم تكييف وحاسة الشم الكلاسيكية للاستجابة تمديد خرطوم (PER) في تسخير النحل 14. ميزة لنموذج التعلم عن طريق اللمس في المختبر هو إمكانية الجمع بين التجارب السلوكية على التعلم مع القياسات الفسيولوجية المختلفة، بما في ذلك تحليل نمط الحركة antennal.

في التجربة التالية كيفية التعلم درسنا عن طريق اللمس يؤثر antennal السلوك أخذ العينات في نحل العسل. لهذا، رصدنا حركة الطرف antennal في النحل السذاجة وتكييف قبل وأثناء عرض حافزا عن طريق اللمس. أولا، تم تسجيل حركة عفوية antennal مجموعة من علافا?...

Watch this Scientific Journal Video about Tactile Conditioning And Movement Analysis Of Antennal Sampling Strategies In Honey Bees Apis mellifera L. at JoVE.com

Tactile Conditioning And Movement Analysis Of Antennal Sampling Strategies In Honey Bees Apis mellifera L.

في هذا البروتوكول نعرض كيفية تسخير حالة نحل العسل للمؤثرات عن طريق اللمس وإدخال تقنية التقاط الحركة 2D لتحليل الكينماتيكا الجميلة على نطاق ونمط أخذ العينات antennal.

عن طريق اللمس تكييف وتحليل حركة استراتيجيات أخذ العينات Antennal في نحل العسل (<em&gt; أبيس mellifera</em&gt; L.)

Honey bees (Apis mellifera L.) are eusocial insects and well known for their complex division of labor and associative learning capability1, 2. The worker ...

tactile-conditioning-movement-analysis-antennal-sampling-strategies

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Tactile Conditioning And Movement Analysis Of Antennal Sampling Strategies In Honey Bees (Apis mellifera L.)

10.5K Views.  Bielefeld University. في هذا البروتوكول نعرض كيفية تسخير حالة نحل العسل للمؤثرات عن طريق اللمس وإدخال تقنية التقاط الحركة 2D لتحليل الكينماتيكا الجميلة على نطاق ونمط أخذ العينات antennal.

Video: Tactile Conditioning And Movement Analysis Of Antennal Sampling Strategies In Honey Bees Apis mellifera L.

Behavioural Pharmacology in Classical Conditioning of the Proboscis Extension Response in Honeybees (Apis mellifera)

Honeybees (Apis mellifera) are well known for their communication and orientation skills and for their impressive learning capability1,2. Because the survival of a honeybee colony depends on the exploitation of food sources, forager bees learn and memorize variable flower sites as well as their profitability. Forager bees can be easily trained in natural settings where they forage at a feeding site and learn the related signals such as odor or color. Appetitive associative learning can also be studied under controlled conditions in the laboratory by conditioning the proboscis extension response (PER) of individually harnessed honeybees3,4. This learning paradigm enables the study of the neuronal and molecular mechanisms that underlie learning and memory formation in a simple and highly reliable way5-12. A behavioral pharmacology approach is used to study molecular mechanisms. Drugs are injected systemically to interfere with the function of specific molecules during or after learning and memory formation13-16.
Here we demonstrate how to train harnessed honeybees in PER conditioning and how to apply drugs systemically by injection into the bee flight muscle.

Behavioural Pharmacology in Classical Conditioning of the Proboscis Extension Response in Honeybees Apis mellifera

We demonstrate how to implement a behavioral pharmacology method in an appetitive olfactory conditioning paradigm in honeybees (Apis mellifera) by systemic application of drugs. This method allows investigation of the mechanisms underlying learning and memory formation in a simple and reliable way.

السلوكي الصيدلة في الإشراط الكلاسيكي للاستجابة ملحق خرطوم في نحل العسل ( أبيس mellifera)

Honeybees (Apis mellifera) are well known for their communication and orientation skills and for their impressive learning capability1,2. Because the ...

Automated Sholl Analysis of Digitized Neuronal Morphology at Multiple Scales

Neuronal morphology plays a significant role in determining how neurons function and communicate1-3. Specifically, it affects the ability of neurons to receive inputs from other cells2 and contributes to the propagation of action potentials4,5. The morphology of the neurites also affects how information is processed. The diversity of dendrite morphologies facilitate local and long range signaling and allow individual neurons or groups of neurons to carry out specialized functions within the neuronal network6,7. Alterations in dendrite morphology, including fragmentation of dendrites and changes in branching patterns, have been observed in a number of disease states, including Alzheimer's disease8, schizophrenia9,10, and mental retardation11. The ability to both understand the factors that shape dendrite morphologies and to identify changes in dendrite morphologies is essential in the understanding of nervous system function and dysfunction.
Neurite morphology is often analyzed by Sholl analysis and by counting the number of neurites and the number of branch tips. This analysis is generally applied to dendrites, but it can also be applied to axons. Performing this analysis by hand is both time consuming and inevitably introduces variability due to experimenter bias and inconsistency. The Bonfire program is a semi-automated approach to the analysis of dendrite and axon morphology that builds upon available open-source morphological analysis tools. Our program enables the detection of local changes in dendrite and axon branching behaviors by performing Sholl analysis on subregions of the neuritic arbor. For example, Sholl analysis is performed on both the neuron as a whole as well as on each subset of processes (primary, secondary, terminal, root, etc.) Dendrite and axon patterning is influenced by a number of intracellular and extracellular factors, many acting locally. Thus, the resulting arbor morphology is a result of specific processes acting on specific neurites, making it necessary to perform morphological analysis on a smaller scale in order to observe these local variations12.
The Bonfire program requires the use of two open-source analysis tools, the NeuronJ plugin to ImageJ and NeuronStudio. Neurons are traced in ImageJ, and NeuronStudio is used to define the connectivity between neurites. Bonfire contains a number of custom scripts written in MATLAB (MathWorks) that are used to convert the data into the appropriate format for further analysis, check for user errors, and ultimately perform Sholl analysis. Finally, data are exported into Excel for statistical analysis. A flow chart of the Bonfire program is shown in Figure 1.

We have developed a computer program to analyze neuronal morphology. In combination with two existing open source analysis tools, our program performs Sholl analysis and determines the number of neurites, branch points, and neurite tips. The analyses are performed so that local changes in neurite morphology can be observed.

الآلي Sholl تحليل الصرف متعلق بالخلايا العصبية رقمية على مستويات متعددة

Neuronal morphology plays a significant role in determining how neurons function and communicate1-3.  Specifically, it affects the ability of neurons to ...

The Culture of Primary Motor and Sensory Neurons in Defined Media on Electrospun Poly-L-lactide Nanofiber Scaffolds

Electrospinning is a technique for producing micro- to nano-scale fibers. Fibers can be electrospun with varying degrees of alignment, from highly aligned to completely random. In addition, fibers can be spun from a variety of materials, including biodegradable polymers such as poly-L-lactic acid (PLLA). These characteristics make electrospun fibers suitable for a variety of scaffolding applications in tissue engineering. Our focus is on the use of aligned electrospun fibers for nerve regeneration. We have previously shown that aligned electrospun PLLA fibers direct the outgrowth of both primary sensory and motor neurons in vitro. We maintain that the use of a primary cell culture system is essential when evaluating biomaterials to model real neurons found in vivo as closely as possible. Here, we describe techniques used in our laboratory to electrospin fibrous scaffolds and culture dorsal root ganglia explants, as well as dissociated sensory and motor neurons, on electrospun scaffolds. However, the electrospinning and/or culture techniques presented here are easily adapted for use in other applications.

Aligned electrospun fibers direct the growth of neurons in vitro and are a potential component of nerve regeneration scaffolds. We describe a procedure for preparing electrospun fiber substrates and the serum-free culture of primary rat E15 sensory (DRG) and motor neurons. Visualization of neurons by immunocytochemistry is also included.

ثقافة موتور الابتدائية والخلايا العصبية الحسية في وسائل الإعلام على معرفة السقالات Electrospun Nanofiber بولي - L - lactide

Electrospinning is a technique for producing micro- to nano-scale fibers. Fibers can be electrospun with varying degrees of alignment, from highly aligned ...

Calcium Imaging of Odor-evoked Responses in the Drosophila Antennal Lobe

The antennal lobe is the primary olfactory center in the insect brain and represents the anatomical and functional equivalent of the vertebrate olfactory bulb1-5. Olfactory information in the external world is transmitted to the antennal lobe by olfactory sensory neurons (OSNs), which segregate to distinct regions of neuropil called glomeruli according to the specific olfactory receptor they express. Here, OSN axons synapse with both local interneurons (LNs), whose processes can innervate many different glomeruli, and projection neurons (PNs), which convey olfactory information to higher olfactory brain regions.
Optical imaging of the activity of OSNs, LNs and PNs in the antennal lobe - traditionally using synthetic calcium indicators (e.g. calcium green, FURA-2) or voltage-sensitive dyes (e.g. RH414) - has long been an important technique to understand how olfactory stimuli are represented as spatial and temporal patterns of glomerular activity in many species of insects6-10. Development of genetically-encoded neural activity reporters, such as the fluorescent calcium indicators G-CaMP11,12 and Cameleon13, the bioluminescent calcium indicator GFP-aequorin14,15, or a reporter of synaptic transmission, synapto-pHluorin16 has made the olfactory system of the fruitfly, Drosophila melanogaster, particularly accessible to neurophysiological imaging, complementing its comprehensively-described molecular, electrophysiological and neuroanatomical properties2,4,17. These reporters can be selectively expressed via binary transcriptional control systems (e.g. GAL4/UAS18, LexA/LexAop19,20, Q system21) in defined populations of neurons within the olfactory circuitry to dissect with high spatial and temporal resolution how odor-evoked neural activity is represented, modulated and transformed22-24.
Here we describe the preparation and analysis methods to measure odor-evoked responses in the Drosophila antennal lobe using G-CaMP25-27. The animal preparation is minimally invasive and can be adapted to imaging using wide-field fluorescence, confocal and two-photon microscopes.

Calcium Imaging of Odor-evoked Responses in the Drosophila Antennal Lobe

We describe an established technique to measure and analyze odor-evoked calcium responses in the antennal lobe of living Drosophila melanogaster.

التصوير الكالسيوم من الردود، رائحة أثار في ذبابة الفاكهة لوب Antennal

The antennal lobe is the primary olfactory center in the insect brain and represents the anatomical and functional equivalent of the vertebrate olfactory ...

Electrophysiological Measurements and Analysis of Nociception in Human Infants

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are based on behavioural and physiological body reactions, such as crying, body movements or changes in facial expression. While these measures demonstrate that infants mount a response following noxious stimulation, they are limited: they are based on activation of subcortical somatic and autonomic motor pathways that may not be reliably linked to central sensory processing in the brain. Knowledge of how the central nervous system responds to noxious events could provide an insight to how nociceptive information and pain is processed in newborns.
The heel lancing procedure used to extract blood from hospitalised infants offers a unique opportunity to study pain in infancy. In this video we describe how electroencephalography (EEG) and electromyography (EMG) time-locked to this procedure can be used to investigate nociceptive activity in the brain and spinal cord.
This integrative approach to the measurement of infant pain has the potential to pave the way for an effective and sensitive clinical measurement tool.

The assessment and treatment of pain in infants is difficult because infants cannot verbally report their experience. In this video we describe quantitative electrophysiological methods and analysis techniques that can be used to measure the response to noxious events from the infant nervous system.

القياسات الكهربية وتحليل Nociception الإنسان في الرضع

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are ...

Rapid Determination of the Thermal Nociceptive Threshold in Diabetic Rats

Painful diabetic neuropathy (PDN) is characterized by hyperalgesia i.e., increased sensitivity to noxious stimulus, and allodynia i.e., hypersensitivity to normally innocuous stimuli1. Hyperalgesia and allodynia have been studied in many different rodent models of diabetes mellitus2. However, as stated by B&ouml;lcskei et al, determination of "pain" in animal models is challenging due to its subjective nature3. Moreover, the traditional methods used to determine behavioral responses to noxious thermal stimuli usually lack reproducibility and pharmacological sensitivity3. For instance, by using the hot-plate method of Ankier4, flinch, withdrawal and/or licking of either hind- and/or fore-paws is quantified as reflex latencies at constant high thermal stimuli (52-55 &deg;C). However, animals that are hyperalgesic to thermal stimulus do not reproducibly show differences in reflex latencies using those supra-threshold temperatures3,5. As the recently described method of B&ouml;lcskei et al.6, the procedures described here allows for the rapid, sensitive and reproducible determination of thermal nociceptive thresholds (TNTs) in mice and rats. The method uses slowly increasing thermal stimulus applied mostly to the skin of mouse/rat plantar surface. The method is particularly sensitive to study anti-nociception during hyperalgesic states such as PDN. The procedures described bellow are based on the ones published in detail by Alm&aacute;si et al 5 and B&ouml;lcskei et al 3. The procedures described here have been approved the Laboratory Animal Care and Use Committee (LACUC), Wright State University.

Here, we describe a rapid reliable and simple procedure to determine the lowest temperature at which rats or mice show nocifensive behavior, i.e. the thermal nociceptive threshold (TNT). This method applies a slowly increasing thermal stimulus allowing precise and reproducible estimation of TNTs with minimum, if any, stress to the animals.

سريع تحديد العتبة Nociceptive الحرارية في الفئران المصابة بمرض السكر

Painful diabetic neuropathy (PDN) is characterized by hyperalgesia i.e., increased sensitivity to noxious stimulus, and allodynia i.e., hypersensitivity ...

RNAi-mediated Double Gene Knockdown and Gustatory Perception Measurement in Honey Bees (Apis mellifera)

This video demonstrates novel techniques of RNA interference (RNAi) which downregulate two genes simultaneously in honey bees using double-stranded RNA (dsRNA) injections. It also presents a protocol of proboscis extension response (PER) assay for measuring gustatory perception.	
	RNAi-mediated gene knockdown is an effective technique downregulating target gene expression. This technique is usually used for single gene manipulation, but it has limitations to detect interactions and joint effects between genes. In the first part of this video, we present two strategies to simultaneously knock down two genes (called double gene knockdown). We show both strategies are able to effectively suppress two genes, vitellogenin (vg) and ultraspiracle (usp), which are in a regulatory feedback loop. This double gene knockdown approach can be used to dissect interrelationships between genes and can be readily applied in different insect species.	
	The second part of this video is a demonstration of proboscis extension response (PER) assay in honey bees after the treatment of double gene knockdown. The PER assay is a standard test for measuring gustatory perception in honey bees, which is a key predictor for how fast a honey bee's behavioral maturation is. Greater gustatory perception of nest bees indicates increased behavioral development which is often associated with an earlier age at onset of foraging and foraging specialization in pollen. In addition, PER assay can be applied to identify metabolic states of satiation or hunger in honey bees. Finally, PER assay combined with pairing different odor stimuli for conditioning the bees is also widely used for learning and memory studies in honey bees.

RNAi-mediated Double Gene Knockdown and Gustatory Perception Measurement in Honey Bees Apis mellifera

In this protocol, we describe two strategies that simultaneously suppress two genes (double gene knockdown) in honey bees. Then we present how to use the proboscis extension response (PER) assay to study the effect of double gene knockdown on honey bee gustatory perception.

رني بوساطة ضربة قاضية جين مزدوجة وذوقي قياس مدركات في عسل النحل (<em&gt; mellifera أبيس</em&gt;)

This video demonstrates novel techniques of RNA  interference (RNAi) which downregulate two genes simultaneously in honey bees  using double-stranded RNA ...

Neuropharmacological Manipulation of Restrained and Free-flying Honey Bees, Apis mellifera

Honey bees demonstrate astonishing learning abilities and advanced social behavior and communication. In addition, their brain is small, easy to visualize and to study. Therefore, bees have long been a favored model amongst neurobiologists and neuroethologists for studying the neural basis of social and natural behavior. It is important, however, that the experimental techniques used to study bees do not interfere with the behaviors being studied. Because of this, it has been necessary to develop a range of techniques for pharmacological manipulation of honey bees. In this paper we demonstrate methods for treating restrained or free-flying honey bees with a wide range of pharmacological agents. These include both noninvasive methods such as oral and topical treatments, as well as more invasive methods that allow for precise drug delivery in either systemic or localized fashion. Finally, we discuss the advantages and disadvantages of each method and&#160;describe common hurdles and how to best overcome them. We conclude with a discussion on the importance of adapting the experimental method to the biological questions rather than the other way around.

Neuropharmacological Manipulation of Restrained and Free-flying Honey Bees, Apis mellifera

This manuscript describes several protocols for administering pharmacological agents to honey bees, including simple noninvasive methods for free-flying bees, as well as more invasive variants that allow precise localized treatment of restrained bees.

التلاعب Neuropharmacological من ضبط النفس وتحلق خالية من عسل النحل،<em&gt; mellifera أبيس</em

Honey bees demonstrate astonishing learning abilities and advanced social behavior and communication. In addition, their brain is small, easy to visualize ...

The Use of Trace Eyeblink Classical Conditioning to Assess Hippocampal Dysfunction in a Rat Model of Fetal Alcohol Spectrum Disorders

Neonatal rats were administered a relatively high concentration of ethyl alcohol (11.9% v/v) during postnatal days 4-9, a time when the fetal brain undergoes rapid organizational change and is similar to accelerated brain changes that occur during the third trimester in humans. This model of fetal alcohol spectrum disorders (FASDs) produces severe brain damage, mimicking the amount and pattern of binge-drinking that occurs in some pregnant alcoholic mothers. We describe the use of trace eyeblink classical conditioning (ECC), a higher-order variant of associative learning, to assess long-term hippocampal dysfunction that is typically seen in alcohol-exposed adult offspring. At 90 days of age, rodents were surgically prepared with recording and stimulating electrodes, which measured electromyographic (EMG) blink activity from the left eyelid muscle and delivered mild shock posterior to the left eye, respectively. After a 5 day recovery period, they underwent 6 sessions of trace ECC to determine associative learning differences between alcohol-exposed and control rats. Trace ECC is one of many possible ECC procedures that can be easily modified using the same equipment and software, so that different neural systems can be assessed. ECC procedures in general, can be used as diagnostic tools for detecting neural pathology in different brain systems and different conditions that insult the brain.

Trace eyeblink classical conditioning (ECC) was used to assess hippocampal-dependent associative learning in adult rats that were administered a high concentration (11.9% v/v) of alcohol during early neonatal brain development. In general, ECC procedures are sound diagnostic tools for detecting brain dysfunction across many psychological and biomedical settings.

استخدام الاشراط الكلاسيكي اييبلينك تتبع لتقييم هيبوكامبال الخلل في نموذج الفئران من اضطرابات طيف الكحول الجنيني

Neonatal rats were administered a relatively high concentration of ethyl alcohol (11.9% v/v) during postnatal days 4-9, a time when the fetal brain ...

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

Many insights into the molecular mechanisms underlying learning and memory have been elucidated through the use of simple behavioral assays in model organisms such as the fruit fly, Drosophila melanogaster. Drosophila is useful for understanding the basic neurobiology underlying cognitive deficits resulting from mutations in genes associated with human cognitive disorders, such as intellectual disability (ID) and autism. This work describes a methodology for testing learning and memory using a classic paradigm in Drosophila known as courtship conditioning. Male flies court females using a distinct pattern of easily recognizable behaviors. Premated females are not receptive to mating and will reject the male&#39;s copulation attempts. In response to this rejection, male flies reduce their courtship behavior. This learned reduction in courtship behavior is measured over time, serving as an indicator of learning and memory. The basic numerical output of this assay is the courtship index (CI), which is defined as the percentage of time that a male spends courting during a 10 min interval. The learning index (LI) is the relative reduction of CI in flies that have been exposed to a premated female compared to na&#239;ve flies with no previous social encounters. For the statistical comparison of LIs between genotypes, a randomization test with bootstrapping is used. To illustrate how the assay can be used to address the role of a gene relating to learning and memory, the pan-neuronal knockdown of Dihydroxyacetone phosphate acyltransferase (Dhap-at) was characterized here. The human ortholog of Dhap-at, glyceronephosphate O-acyltransferase (GNPT), is involved in rhizomelic chondrodysplasia punctata type 2, an autosomal-recessive syndrome characterized by severe ID. Using the courtship conditioning assay, it was determined that Dhap-at is required for long-term memory, but not for short-term memory. This result serves as a basis for further investigation of the underlying molecular mechanisms.

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

This protocol describes a Drosophila learning and memory assay called courtship conditioning. This classic assay is based on a reduction of male courtship behavior after sexual rejection by a non-receptive premated female. This natural form of behavioral plasticity can be used to test learning, short-term memory, and long-term memory.

تكييف قنبلة ذبابة الفاكهة كتدبير للتعلم والذاكرة

Many insights into the molecular mechanisms underlying learning and memory have been elucidated through the use of simple behavioral assays in model ...