Esta investigación fue financiada por los NIH CNRR (R01 RR014166 a BHS), NIH NIDCD (R01 DC011422 BHS co-PI), el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (J Trumble PI; BH Smith co-PI) y la Universidad Estatal de Arizona. Los fondos para el taller para capacitar a los estudiantes (datos de la Figura 4) fue proporcionado por la Fundación de Ciencias de Chile.

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The authors have no conflicts of interest to disclose.

Este protocolo presenta dos métodos fiables para el acondicionamiento mediante el procedimiento de PER. Estos son dos de los varios métodos que se han empleado con éxito 27, 21. Empleamos el método 2 para todos los estudios experimentales utilizando PER, ya que es siempre fiable, incluso a través de diferentes experimentadores. El mismo procedimiento básico se ha adaptado a muchos tipos diferentes de estudios con abejas de la miel, como el uso de diferentes estímulos y condicionantes diferentes reflejos conductuales. También se ha relacionado a las investigaciones de la base genética de las diferencias en el aprendizaje de 28,29, las correlaciones fisiológicas de la percepción olfativa y la memoria en el cerebro 13,14,30, y los moduladores y moleculares bases genéticas de la conducta 15,16,31 . Debido a la avanzada del conocimiento de la relevancia ecológica de aprendizaje olfativo para las abejas de miel, que comenzó con los primeros estudios realizados por Karl von Frisch hace más de 100 años <sup&gt; 31, los resultados de PER puede ser fácilmente vinculado a las necesidades de supervivencia de una colonia. Más recientemente, se ha adaptado a un estudio agrícola para investigar los efectos de comportamiento subletales de pesticidas y toxinas del medio ambiente 17. El procedimiento básico es de gran alcance en el que se puede aplicar a investigar los problemas en otras especies también. Dos especies de polillas, Manduca sexta y Spodoptera littoralis, se han utilizado en estudios de POR para investigar la base neural de la identificación del olor y las capacidades de aprendizaje olfativo de cada especie 32,33. POR experimentos con moscas de la fruta han proporcionado muchos conocimientos sobre las cascadas de señalización moleculares implicados en chemosensation y el aprendizaje 34. Y POR recientemente se ha utilizado para estudiar la habituación en la pulga (Rhodnius prolixus) 35, un vector de la enfermedad importante. En general, el procedimiento es robusto a cambios en el método; el uso de dmétodos ifferent probablemente producirán la misma diferencia relativa entre los grupos de tratamiento. A pesar del procedimiento relativamente simple, varios problemas a veces puede evitar que las abejas de miel de aprendizaje de la asociación de olores sacarosa. Los temas siguientes son las posibles adaptaciones del protocolo y algunos de los problemas más comunes que pueden surgir durante PER acondicionado. Consideraciones sobre el número y tipo de ensayos en el Protocolo acondicionado Cualquier protocolo de aprendizaje requerirá la exposición de las abejas a una serie de ensayos en la fase de adquisición. Este número depende en gran medida de la dificultad de la tarea. Las abejas pueden aprender una tarea sencilla después de un único ensayo, pero necesitan al menos unos tres ensayos para inducir la formación de la memoria a largo plazo. Como era de esperar, las abejas de la miel requerirán significativamente más ensayos para aprender adecuadamente una tarea difícil. Generalmente, hay un número máximo de ensayos más allá del cual las abejas ya no mejoran significativamente larendimiento IR. Este máximo depende de la tarea específica, los tipos de olores y concentraciones, y la concentración de sacarosa. Cuando se utiliza más de un tipo de ensayo con diferentes olores, presentar los diferentes tipos de ensayos en una secuencia pseudoaleatoria para mantener las abejas a partir de la memorización de una simple secuencia de presentaciones de olores en lugar de aprender las diferencias entre los olores 36. En estas secuencias pseudoaleatorias, debe haber un número igual de los ensayos para cada uno de los tipos de olores. Además, la probabilidad de un ensayo de un tipo de olor está precedida por y seguido por el mismo olor, o cualquiera de los otros olores, debe ser igual para todos los olores. Durante dos olores - A y B - utilizar la siguiente secuencia: ABBABAAB. Más de ocho ensayos cada olor se presenta cuatro veces. Concatenar secuencias idénticas para alcanzar el número deseado de ensayos para cada olor. Independientemente del diseño experimental, hay algunos parámetros que deben permanecerconstante con el fin de optimizar el aprendizaje. La coincidencia entre el CS y los EE.UU. es fundamental para el acondicionamiento eficaz. El intervalo entre ensayos (Figura 1, Tabla 1) tiene que ser constante y estar optimizado debido a irregularidades o el intervalo entre ensayos demasiado corto o demasiado largo, pueden influir significativamente en la eficacia del protocolo acondicionado 1. Consideraciones sobre la importancia y el diseño de los ensayos de pruebas de comportamiento Las respuestas registradas durante la &#39;fase de adquisición&#39; de un experimento, cuando el EC y el EI se presentan juntos, pueden ser útiles. Sin embargo, ten en cuenta que las condiciones de presentación de olores pueden variar de un tipo de ensayo a otro. Durante los ensayos reforzados, el olor seguido de sacarosa se presenta en relación con un estímulo visual (movimiento del dispositivo para la entrega de la gotita de sacarosa) que puede afectar a la respuesta de la abeja. Y las abejas tienen sólo tres segundoss para mostrar una respuesta (cuatro segundos de estimulación olor menos el solapamiento con uno sec presentación sacarosa; Figura 1). Si el experimento implica las abejas de aprendizaje para diferenciar dos olores (por ejemplo, reforzado y no reforzado), el olor no reforzado presentado en ensayos alternativos se produce sin el estímulo visual de la presentación recompensa y las abejas tienen los total de cuatro segundos para responder. Por lo tanto, las respuestas a los dos olores no son totalmente comparables durante la adquisición. Con cualquier protocolo acondicionado, no se basan exclusivamente en las curvas de adquisición 1. Para conocer mejor lo que las abejas han aprendido, introducir una serie de ensayos de prueba sin refuerzo, durante el cual se refuerza ni olor, lo que asegura que las pruebas de todos los estímulos tiene lugar bajo condiciones idénticas. Dependiendo de la finalidad específica del experimento, la prueba puede consistir en ensayos de prueba individuales del olor acondicionado o una serie de ensayos con el OD acondicionadoo o una combinación de los olores acondicionado y novedosos. Un único ensayo de prueba del olor acondicionado ofrece un sencillo ensayo de si las abejas recuerdan el olor acondicionado. Sin embargo, la respuesta a la primera prueba de ensayo puede reflejar el nivel de motivación de las abejas, así como su recuerdo del olor acondicionado. Una serie de ensayos de prueba, ya sea de una serie de ensayos de extinción del olor acondicionado o una serie de pruebas individuales de lo condicionado y uno o más nuevos olores, también se puede utilizar para evaluar la memoria. La serie de ensayos de extinción puede evaluar la fuerza con las abejas recuerdan la asociación acondicionado. Cuanto más fuerte es el retiro del mercado del mayor número de ensayos necesarios para extinguir la respuesta condicionada. Una serie de pruebas individuales de olores condicionados y novedosas también puede evaluar la especificidad de memoria del olor acondicionado de las abejas. También es imprescindible para acondicionar y poner a prueba tanto el control y los grupos tratados en los mismos momentos. Comparción del rendimiento de las abejas pronto después del acondicionamiento a las abejas mantenidas por períodos de tiempo más largos es problemático debido a la exposición a los EE.UU. sacarosa al alimentar a las abejas hasta la saciedad. Por ejemplo, una disminución en el rendimiento después de largos intervalos podría ser debido a la desintegración de memoria o podría ser debido a cambios en el estado de motivación y / o de aprendizaje inducidos por la exposición no reforzada a los EE.UU., haciendo que los resultados ambiguos. Por lo tanto, el rendimiento de un grupo de tratamiento siempre debe ser juzgada en relación con un grupo de control acondicionado y probado en los mismos puntos de tiempo. Concentración de olor e Integridad Hay varias formas en las que la concentración y la integridad del olor (CS) puede ser comprometida. El problema más frecuente con la entrega de olor es el agotamiento de los cartuchos de olor por el uso excesivo (Figura 2). Vuelva a colocar los cartuchos de 10-12 usos (cada 2 o 3 ensayos con grupos de 5 abejas) para evitar este escollo. También es importante utilizarcartuchos frescos para ensayos de prueba, ya que los cartuchos usados ​​pueden ser agotados diferencialmente y por lo tanto presentan desiguales estímulos de olor. Otro problema común es la contaminación cartucho de olor debido al uso del cartucho para más de un olor sin limpiar completamente. Un flujo de aire sucio o contaminado puede también introducir involuntariamente estímulo olfativo adicional (filtros de carbón activo pueden prevenir la contaminación de fondo). Esto es especialmente problemático cuando el acoplamiento de acuerdo acondicionado con las mediciones de las respuestas fisiológicas al olor. Cartuchos de olor con fugas presentan un problema puesto que las abejas melíferas están expuestos al olor antes de que comience el ensayo, lo que reduce la saliencia del estímulo de olor. Suelta en el suministro de aire para la entrega olor puede resultar en poca o ninguna entrega olor cuando se abre la válvula, reduciendo artificialmente la respuesta de las abejas al olor previsto. Solución de sucrosa y estímulo incondicionado (recompensa) El unmontaje, la concentración, y la integridad de la solución de sacarosa utilizado como los EE.UU. son vitales para el éxito del experimento. Acondicionado es una función de la cantidad y concentración de la solución de sacarosa-agua usado como los EE.UU. 37. Las jeringas micrómetro utilizados en el método 2 permite un control muy preciso (hasta 0,2 l) de la prestación de los Estados Unidos, y recomendamos su uso para ambos métodos. El uso de los palillos de dientes (Método 1) es adecuada para las circunstancias en las que las jeringas caros no se pueden utilizar, como, en la formación de grandes grupos de estudiantes, el trabajo en el campo, o con presupuestos más bajos. Aplicación cuidadosa del método 1 es bien siempre y cuando el tiempo se mantiene con el reemplazo regular de palillos de dientes para evitar la acumulación de sacarosa (y la concentración administrada). Sin embargo, usando palillos de dientes es más difícil de controlar con precisión y calcular la cantidad y la magnitud de los EE.UU. entregado, que es importante para los estudios de acondicionamiento 1. La concentración de sacarosa necesaria paraproporcionar una recompensa suficiente para mantener a las abejas motivados para aprender la asociación acondicionado puede depender de la dificultad de la tarea y el estado interno de las abejas o época del año. Las tareas más difíciles requieren una solución de sacarosa más alto para las abejas para aprender con éxito la tarea. El moho puede acumular en soluciones de sacarosa incluso a 5 ° C, lo que pondrá en peligro la integridad de la solución, lo que afecta la salud y la percepción de la recompensa de las abejas durante el experimento. Es mejor reemplazar la solución cada pocos días. Precisión, oportunidad y consistencia de EC y Entrega El problema más crítico sobre la correcta aplicación de un procedimiento de PER, o para el caso cualquier procedimiento de acondicionamiento, implica precisión, oportunidad y coherencia de CS y la entrega de Estados Unidos (Figura 1). Los investigadores que son nuevos en el procedimiento con frecuencia son imprecisos acerca de la entrega de uno o ambos estímulos. ISIque no permitan que la superposición de la EC y resultar en un rendimiento acondicionado. El PLC automatiza una señal audible para el experimentador para entregar sacarosa 3 segundos después del inicio de la entrega olor. Los investigadores deben mantener la sacarosa / gota de agua cerca de la abeja para la entrega rápida después de la señal. Estos procedimientos ayudan a arrastrar un ISI consistente. La colocación de un cronómetro por la arena acondicionado permite una conveniente ubicación momento del juicio, así como el seguimiento de tiempo de las abejas en la arena antes y después de la entrega de estímulos. De esa manera los de ITI puede ser relativamente constante y todo el procedimiento se puede correr a un ritmo controlado. De ITI que son demasiado cortos, por ejemplo menos de 1 min, o por mucho tiempo puede conducir a malos resultados acondicionado 1. Efectos estacionales, ambientales y contextuales en la miel de abeja Performance Rendimiento de miel de abeja puede ser influenciado significativamente por su entornotanto antes como durante el acondicionamiento. Con frecuencia, las fluctuaciones en la temperatura y la disponibilidad de alimentos que vienen con el cambio de estaciones alterarán la motivación de las abejas para aprender. Cuando las flores están en flor, la motivación de las abejas para aprender la asociación en el laboratorio acondicionado disminuye 38. Cuando se insistió en la colonia - de las temperaturas extremas, escasez de alimentos, o el estrés relacionado con la enfermedad - de las abejas mostrarán una reducción de su capacidad de aprendizaje en el interior. Las abejas de miel mantienen en un cuarto vuelo puede aprender bien por un tiempo, pero allí también el estrés de la enfermedad y el envejecimiento degradan su rendimiento de aprendizaje a través del tiempo. El contexto durante el acondicionamiento también puede disminuir el rendimiento de las abejas. Cualquier olores extraños, el movimiento, y otros estímulos pueden distraer la abeja de los estímulos experimentales. Para evitar este problema, mantener un contexto visual razonablemente coherente, simplificado. Genotipo y Experiencia Afecta POR Performance &lt;p class = &quot;jove_content&quot;&gt; trabajadores de abejas pueden diferir considerablemente en el rendimiento en cualquier procedimiento de acondicionamiento debido a la especialización de tareas, genotipo, u otros factores ambientales 20. Por lo tanto, es importante para estandarizar, tanto como sea posible, los tipos de animales utilizados en un experimento con el fin de reducir la variación inter-individual. En una colonia dirigida por una reina-acoplado abierto, lo que significa que se aparearon con muchos zánganos diferentes, los trabajadores serán diferentes en el genotipo paterno. Antecedentes genéticos puede dar lugar a grandes diferencias en la capacidad de respuesta sensorial 39 y los resultados del aprendizaje 29. Con colonias encabezadas por reinas inseminadas instrumentalmente por el esperma de los zánganos individuales 28 reduce esta variación interindividual. Los protocolos descritos anteriormente, incluye un método para recopilar los trabajadores de abejas de la entrada del nido. Sin embargo, estas abejas difieren entre sí en lo que respecta a la edad o la tarea de comportamiento. Pueden ser jóvenes (inexperienced) o mayores () recolectores más experimentados. Pueden ser jóvenes abejas que hacen sus primeros vuelos de orientación. O pueden ser abejas guardianas. Para reducir la variabilidad, marque las abejas con una pintura de esmalte de secado rápido o etiquetas de marcado, ya sea como emergen como adultos (para controlar para la edad) y / o cuando empiezan forrajeo (para el control de la experiencia). Luego, unos días después, recoger las abejas marcadas para el acondicionamiento. Los trabajadores que se dedican a la conducta de enfermería se pueden recoger de los marcos dentro de la colmena. Las enfermeras pueden ser identificados positivamente cuando se meten con sus cabezas en una celda de cría para alimentar y cuidar a la larva en el interior. Usando Virgen Queens o Drones para PER acondicionado Además de las abejas obreras, reinas y zánganos de abejas vírgenes se pueden acondicionar fácilmente en un procedimiento PER a estudios destinados a desarrollar las líneas genéticas de abejas de la miel que se diferencian en los resultados del aprendizaje 28. Reinas vírgenes deben recogerse poco después ªey emergen de la fase de pupa y se coloca directamente en los arneses de sujeción y sin anestesia. Drones jóvenes, inmaduros obtenidos de los panales de cría dentro de la colonia en general, no están motivados para aprender. Después de que hayan comenzado el apareamiento vuelos, drones aprenden fácilmente POR tareas 28. Deben ser recogidos, ya que volver a partir de un vuelo de apareamiento y se mantienen durante la noche en una pequeña jaula en una colonia utilizadas para la cría reinas. No intente aprovechar el día anterior acondicionado; no sobreviven bien en arneses durante la noche. Un par de horas antes del acondicionamiento de los aviones no tripulados pueden ser recogidos de las jaulas y se colocan en los arneses de sujeción y sin anestesia. Conclusiones Este procedimiento PER, en el camino de métodos, asciende a un punto de partida para el diseño de experimentos POR. La mayoría de los protocolos POR requerirán que el procedimiento esbozado ser cambiado de alguna manera de poner en práctica los objetivos específicos del experimento y accommodate los grupos de tratamiento múltiples. Es fácil de implementar. Sin embargo, la aplicación adecuada requiere la atención al detalle y la práctica. Una vez dominado, puede ser un procedimiento de gran alcance para agregar una herramienta de investigación para varios programas de investigación básica y aplicada con diferentes especies de insectos.

Muchos insectos aprenden sobre estímulos ecológicamente pertinentes, y luego cambiar sus respuestas de comportamiento a los estímulos con el fin de adaptarse a las nuevas relaciones predictivas en su entorno. Varios mecanismos diferentes pueden ser la base de esta plasticidad de comportamiento (por ejemplo, no asociativo, asociativo / pavloviano y operante / instrumentales 1). Este tipo de plasticidad difieren en cómo los estímulos o comportamientos están asociados con eventos importantes, tales como la aparición de la comida, un compañero, o peligro. La comprensión de estas formas de plasticidad es muy importante para la investigación básica sobre cómo el sistema nervioso cambia de codificar nuevos recuerdos 2. También es importante para la comprensión de los comportamientos de adaptación de los insectos que son importantes vectores de la enfermedad (por ejemplo, la mosca tsetsé y los mosquitos) e insectos que son importante para la agricultura, ya sea en la producción de cultivos (abejas) o como plagas. El estudio de la plasticidad de comportamiento en cualquier animal requiere un nivel de control experimental sobre un número de variables que no se puede lograr en el campo 1. Se requiere el desarrollo de un protocolo robusto acondicionado que pueden ser empleados en condiciones más controladas, pero que aún son relevantes para el comportamiento en condiciones naturales. La abeja de la miel (Apis mellifera) es un excelente modelo de cómo desarrollar un protocolo para la realización de análisis controlados de 3,4 plasticidad conductual. La respuesta de Extensión probóscide (PER) en las abejas de miel es un reflejo del comportamiento natural en el que la abeja de la miel se extiende su probóscide en respuesta a la estimulación de las antenas con una solución de azúcar. Durante comportamiento de alimentación normal, PER se produce cuando la abeja de la miel se encuentra el néctar en una flor. Afortunadamente, las abejas exhibirán fácilmente este comportamiento simple y fácilmente cuantificable en el laboratorio. Esto hace que sea posible estudiar, en un entorno controlado, los mecanismos que influyen en este comportamiento ecológicamente relevante 5. POR can también ser utilizado dentro de un protocolo acondicionado para investigar la percepción del estímulo y el aprendizaje y la memoria bajo diferentes condiciones de tratamiento, que están diseñados para revelar los mecanismos de comportamiento y neuronales que subyacen a la plasticidad 6. Desde los primeros estudios realizados por Kuwabara 7, PER acondicionado ha sido ampliamente utilizado para revelar no asociativo, asociativo y mecanismos operantes que subyacen a la plasticidad de comportamiento en las abejas melíferas 8. Estos mecanismos son idénticos a los revelados en los estudios de abejas de la miel que vuelan libremente 9. A diferencia de los estudios de las abejas que vuelan libremente, protocolos de acondicionamiento POR pueden acoplarse con la electrofisiología 10,11 o de células vivas imágenes de fluorescencia 12-14 del cerebro. Además, los protocolos POR permiten la manipulación experimental de las vías nerviosas a través de tratamientos farmacológicos o genéticos moleculares para probar hipótesis acerca de los roles de los componentes específicos de la red, tales como neuromodulators 15,16. Protocolos PER también han proporcionado una forma importante para evaluar los efectos subletales de las condiciones ambientales, así como las toxinas en la salud y la eficiencia de forrajeo de las abejas 17. Este procedimiento describe dos métodos de entrega olor en paralelo. Método 1 es una versión del olor y estímulo no condicionado (sacarosa) de entrega que proporciona un método económico y técnicamente sencillo para presentar el olor y sacarosa recompensa. Este método es bueno para la formación básica y cuando la automatización no es posible. Es una excelente manera de introducir esta técnica a un laboratorio de clase o la enseñanza. Durante acondicionado para experimentos que implican tareas más difíciles y evaluaciones fisiológicas acopladas de la percepción del olor, el aprendizaje o la memoria, es muy importante para regular con exactitud y precisión el inicio, el tiempo de entrega duración de los estímulos. Para la entrega de estímulos más confiable, utilizar un medio de la automatización de la entrega de un olorencontrar un método preciso de entrega recompensa. Método 2 emplea automatizado de entrega olor y entrega sacarosa más precisa. Es técnicamente más sofisticado y requiere más para la configuración inicial del método 1, pero aumenta significativamente la coherencia del calendario y la cantidad de estímulos utilizados para el acondicionamiento y debe utilizarse siempre que sea posible.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1278">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:203px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:587px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Sucrose</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S9378-1KG</td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Odorant compounds (for example):</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td rowspan="6" style="width:587px;">For additional examples of odorants, see any of the papers on olfactory processing from the Smith lab</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">1-hexanol</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">471402-100ML</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:371px;">2-octanone</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">W280208-800G-K</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">heptanol</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">51778-5ML</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">gerianol</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">163333-25G</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">nonanal</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">131210-100ML</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Hexane</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">296090-1L</td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Heavy Mineral Oil</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">330760-1L</td>
			<td style="width:587px;">Make sure it&#8217;s odorless</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Ethanol</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">459836-1L</td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Scintillation vials</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">Z190535-1PAK</td>
			<td style="width:587px;">Use a small drill bit to bore a small hole in the cap of the vials&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Bee harness</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;">Custom-made from 0.9 cm diameter plastic soda straws or hard plastic/metal tubing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Duct tape</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Kimwipes</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">Z188956-1PAK</td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Wash bottles</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">Z560847-3EA</td>
			<td style="width:587px;">For the 70% ethanol&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Small fan in mountable housing</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Dryer tubing</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">FOR METHOD 1 ONLY</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Name</td>
			<td style="width:203px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:587px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">20 ml disposable plastic syringes</td>
			<td style="width:203px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:119px;">WU-07945-18</td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">15 mm filter paper circles</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">Z274844-1PAK</td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Pushpins</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Toothpicks</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;"></td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">FOR METHOD 2 ONLY</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Name</td>
			<td style="width:203px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:587px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Gilmont Micrometer syringe, 0.2 mL</td>
			<td style="width:203px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:119px;">EW-07840-00</td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Gilmont micrometer syringe tip</td>
			<td style="width:203px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:119px;">EW-07841-00</td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">26G 3/8&#8221; Leur hub hypodermic needles</td>
			<td style="width:203px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">14-826-10</td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:371px;">1cc tuberculin syringes (plastic/glass)</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">Z181641-1EA&#160;&#160; OR &#160;&#160;Z192090-200EA</td>
			<td style="width:587px;">glass tuberculin syringes are available, but plastic syringes are much less expensive and will work well for a limited number of uses</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Small rubber/silicone restrictors</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>EW-95702-02</td>
			<td>Made from 4.8 mm outer diameter silicone tubing or the rubber tips of the 1 cc syringe plungers</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Parafilm</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P7793-1EA</td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">75 X 100 mm filter paper</td>
			<td style="width:203px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">Z695106-500EA</td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:371px;">Direct Logic 05 Programmable Logic Controller</td>
			<td style="width:203px;">Koyo Electronics Industries Co, Ltd</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;">http://www.koyoele.co.jp/&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; OR&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; english/support/dlc.html#plc</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:371px;">1 mm, 4mm &#38; 6 mm inner diameter PVC or silicone tubing&#160;</td>
			<td style="width:203px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:119px;">Various</td>
			<td style="width:587px;">Cole-Parmer has a wide selection of suitable tubing</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">Polypropylene connectors &#38; leur fittings</td>
			<td style="width:203px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:119px;">Various</td>
			<td style="width:587px;">Cole-Parmer has a wide selection of connectors and fittings for many tube sizes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">65-mm Correlated Flowmeter</td>
			<td style="width:203px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:119px;">EW-03216-08</td>
			<td style="width:587px;">Aluminum with Glass float; For Liquids and Gases, With Valve</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">&#160;&#160;&#160;&#160; OR&#160;</td>
			<td style="width:203px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:587px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:371px;">Tetra Whisper 300 (Tetratek DW96-2) Aquarium Air Pump</td>
			<td style="width:203px;">Aquacave</td>
			<td style="width:119px;">AE-TETRA-300</td>
			<td style="width:587px;">www.aquacave.com</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:371px;">LIF series Solenoid Valves for .042 &#34; ID Tubing, Configuration &#34;E&#34;</td>
			<td style="width:203px;">The Lee Company</td>
			<td style="width:119px;">LFAA1200118H</td>
			<td style="width:587px;">Neoprene, 430 SS, 302 SS, 280mWatts&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; http://www.theleeco.com/LEEWEB2.NSF</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:371px;">PC-Board 12VDC 70dB Piezo Buzzer</td>
			<td style="width:203px;">RadioShack</td>
			<td style="width:119px;">273-074</td>
			<td style="width:587px;">www.radioshack.com</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a proboscis extension response protocol for investigating behavioral plasticity in insects: application to basic, biomedical, and agricultural research

Insectos modifican sus respuestas a los estímulos a través de la experiencia de la asociación de esos estímulos con los acontecimientos importantes para la supervivencia (por ejemplo, alimentos, compañeros, amenazas). Hay varios mecanismos de comportamiento a través del cual un insecto aprende asociaciones sobresalientes y los relaciona con estos eventos. Es importante entender esta plasticidad conductual para los programas encaminados hacia la asistencia a los insectos que son beneficiosos para la agricultura. Esta comprensión también se puede utilizar para descubrir soluciones a los problemas biomédicos y agrícolas creadas por los insectos que actúan como vectores de enfermedades y plagas. La respuesta de Extensión probóscide (PER) protocolo acondicionado fue desarrollado para las abejas de miel (Apis mellifera) hace más de 50 años para estudiar cómo perciben y aprender acerca de los olores florales, que señalan los recursos de néctar y polen a las necesidades de colonias para la supervivencia. El procedimiento PER proporciona un marco sólido y fácil de emplear para el estudio de varios diferentes mecha ecológicamente relevantenismos de la plasticidad de comportamiento. Es fácilmente adaptable para su uso con varias otras especies de insectos y otros reflejos de comportamiento. Estos protocolos pueden ser fácilmente empleados en conjunto con diversos medios para el seguimiento de la actividad neuronal en el SNC a través de electrofisiología o bioimagen, o para la manipulación de las vías de neuromoduladores específicos. Es un sólido ensayo para detectar rápidamente efectos subletales sobre el comportamiento causado por factores de estrés ambientales, toxinas o pesticidas. Mostramos cómo el protocolo PER es sencillo de implementar el uso de dos procedimientos. Uno de ellos es adecuado como un ejercicio de laboratorio para estudiantes o para ensayos rápidos del efecto de un tratamiento experimental. El otro proporciona más control exhaustivo de variables, que es importante para los estudios de condicionamiento conductual. Se muestra cómo varias medidas para la respuesta de comportamiento que van desde binarios sí / no a más variable continua como la latencia y duración de la trompa de extensión se puede utilizar para probar hypotheses. Y, discutimos algunas trampas que los investigadores suelen encontrar cuando utilizan el procedimiento por primera vez.

Se presentan dos ejemplos de uso de los protocolos POR descritos anteriormente. El primer ejemplo de uso que se haga Método 2 para estudiar cómo las abejas perciben diferentes olores como una función de la similitud molecular al olor utilizado como el CS 5,24,25. El segundo es un ejemplo del uso del método 1 y algunas de las precauciones que deben tomarse al comenzar a utilizar PER experimentos de condicionamiento en el laboratorio de investigación. Estudios como éste se han utilizado para describir el &quot;espacio perceptual &#39;olfativo de las abejas y polillas en conjunto con Bioimagen 13 o electrofisiológico análisis 26. Las abejas de miel (n = 20) fueron condicionados para asociar el odorante decanal con refuerzo de sacarosa en 12 hacia adelante emparejamiento ensayos de condicionamiento (Figura 3A). Aproximadamente el 10% de las abejas de la miel respondió &quot;espontáneamente&quot; en el primer juicio, que es normal. Después de que el porcentaje que Responded aumentará en los próximos ensayos hasta el 100% de las abejas de la miel respondió en el quinto ensayo y cada juicio posterior. Varios estudios han demostrado que este aumento de la respuesta es específica a la condición de emparejamiento hacia adelante (Figura 1) con relación a varios procedimientos de control importantes 3. Después de la fase de adquisición, cada abeja de la miel fue sometido a una serie de ensayos de prueba no reforzadas (Figura 3B), que implicó la exposición al olor CS y para varias otras sustancias olorosas que sistemáticamente diferían de la CS en las estructuras moleculares. Las abejas de miel respondieron más fuertemente a la CS. Sus respuestas a los otros olores disminuyeron en función de los cambios sistemáticos en la estructura, con las respuestas más bajas a los odorantes menos igual que el CS. En la Figura 4, los resultados de un reciente taller en el que los estudiantes aprendieron, por primera vez, cómo condicionan las abejas que utilizan el método 1 se ilustran. Estudiantes abetos<html> t condicionada abejas por methycyclohexanone adelante emparejamiento (MCH) o octanol (OCT) con refuerzo de sacarosa (Figura 4A). Porcentaje respuestas fueron más bajos en el primer juicio y se incrementaron en ensayos posteriores, lo que indica que las abejas aprendieron la asociación de olores sacarosa. Hubo diferencias en el grado en que las abejas aprendieron la asociación entre los diferentes grupos de estudiantes condicionado. En nuestra experiencia, este tipo de diferencias podrían deberse a que el olor que se usó como el CS, a los elementos imprecisos en el método (Método 1), o con el nivel de formación de los experimentadores. En el tercer caso, el rendimiento se vuelve rápidamente más consistente con el aumento de la experiencia de los experimentadores. Después del acondicionamiento, cada abeja de la miel se probó dos veces con cada olor. En grupos de abejas que se había acondicionado con maridaje delantero de octubre o MCH, la respuesta fue, como se esperaba, más fuerte que el olor acondicionado (Figura 4B). <html> ent &quot;&gt; El segundo grupo de abejas de la miel que experimentaron adelante emparejamiento de octubre se acondicionó en paralelo a otro grupo en el que el olor octubre fue hacia atrás emparejado con sacarosa. maridaje con versiones anteriores es uno de los varios tipos de procedimientos de control para demostrar que el aumento de la respuesta es específico para reenviar el emparejamiento y no se debe a otro proceso, como la excitación no específica de sensibilización. Para emparejar hacia atrás, los EE.UU. sacarosa y olor CS se presentan en orden inverso a lo que se muestra en la Figura 1. Adquisición de datos de emparejamiento hacia atrás somos no se muestra porque la CR no se puede marcar da la presentación del olor CS después de la presentación de la sacarosa. como se predijo para el acondicionamiento asociativo, los niveles de respuesta a octubre fueron mayores en el grupo hacia adelante emparejado con respecto al grupo hacia atrás (Figura 4C). 7fig1highres.jpg &quot;width =&quot; 500 &quot;/&gt; Figura 1. Diagramas de diseño experimental para el acondicionamiento utilizando adelante emparejamiento. Véase la Tabla 1 para las definiciones de los términos utilizados en esta figura. (A) El CS (olor) precede y se superpone con los EE.UU. (solución / agua sacarosa). La relación entre el CS y los Estados Unidos se muestra es óptima para las abejas de miel acondicionado y polillas. Pero la óptima ISI puede depender del protocolo de condicionamiento y de los animales de especies 1. (B) Desglose y tiempo relativo de CS, CR, Estados Unidos, y UR. El CR que se produce, ya sea antes de la presentación de Estados Unidos o durante los ensayos no reforzados &#39;prueba&#39; es la medida depende de los protocolos experimentales. <img alt="Figura 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51057/51057fig2highres.jpg" width="500" /> Figura 2. agotamiento de Olor con reutilización de cartuchos. Para estos datos, los cartuchos de olor eranset-up con hexanol como se describe en el texto. Hexanol se usa comúnmente como un CS en estudios PER; sin embargo, la tasa real de agotamiento dependerá del olor y disolvente. Cartuchos fueron utilizadas una vez durante 4 segundos cada minuto más de 8 ensayos (suponiendo 5 abejas / ensayo en un experimento estándar que sería igual a 40 usos). Las diluciones en el disolvente indicado, que eran relativamente estándar para PER experimentos, fueron de 2,0 M (A) y 0,2 M (B). (A, B) El olor se tomaron muestras después de la primera y la octava ensayos de adsorción sobre una fase sólida microextracción (SPME) de la fibra, que luego se desorbe en un cromatógrafo de gases. Las áreas relativas bajo los picos fueron más altos después de la primera prueba relativa a la octava para ambos disolventes y para ambas concentraciones (pares de Wilcoxon firmado prueba de rango p &lt;0,05 [*] o superior), lo que demuestra que menos olor fue entregado desde el cartucho después de que el cartucho se ha utilizado en varias ocasiones. (C, D) Los mismos datos muestran sólo la octava tr<html> Ial con el eje y ampliado. Se muestra que el agotamiento fue ligeramente mayor en relación con hexano para aceite mineral, sino sólo a la concentración más baja. <img alt="Figura 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51057/51057fig3highres.jpg" width="500" /> Figura 3. Adquisición y prueba utilizando decanal como el CS y el método 2 al condicionamiento. (A) de prueba por prueba de respuesta (CR) de más de 12 ensayos de apareamiento hacia adelante (Figura 1). Los datos proceden de las abejas n = 20 miel acondicionado en cuatro grupos de 5 abejas cada una. El ISI fue de 3 segundos y el ITI era 6 min. (B) utilizando pruebas no reforzadas olores que difieren de decanal por la longitud y / o la posición del carbono del carbonilo de la cadena de carbono. Los olores se presentaron en una serie aleatorio a través de los cuatro grupos y se intercalan con los ensayos reforzados con decanal (cada dos o tres ensayos) con el fin de evitar la extinción de la CR. e_content &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; always &quot;&gt; <img alt="Figura 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51057/51057fig4highres.jpg" width="500" /> Figura 4. Los datos de un taller en el que se gradúan los estudiantes fueron entrenados para condicionar las abejas utilizando PER método 1. datos (A) Adquisición de tres grupos de abejas condicionadas a octanol (n = 23 y 15 para Gps 1 y 2, respectivamente) y metilciclohexanona (n = 10) (B) durante las pruebas de CRs no reforzadas con ambos olores.; cuatro ensayos presentados en la serie al azar entre los grupos. (C) las pruebas no reforzadas con dos olores en dos grupos de abejas de la miel, uno hacia adelante emparejado (Gp 1, n = 23) y uno hacia atrás emparejados (n = 25). <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Término (abreviatura) </td><td> Definición </td><td> Ejemplo relevante </td></tr><tr><td> Estímulo condicionado (CS) </td><td> Aestímulo que provoca poca o ninguna respuesta al primero y las señales de los Estados Unidos </td><td> OLOR </td></tr><tr><td> Respuesta condicionada (RC) un </td><td> La respuesta a la CS después de la asociación con los EE.UU. </td><td> PROBÓSCIDE EXTENSION </td></tr><tr><td> Estímulo incondicionado (EI) </td><td> Un estímulo biológicamente significativo que provoca una respuesta </td><td> SACAROSA / SOLUCIÓN DE AGUA </td></tr><tr><td> Respuesta incondicionada (RI) un </td><td> La respuesta a los EE.UU. </td><td> PROBÓSCIDE EXTENSION </td></tr><tr><td> Inter-estímulo Intervalo (ISI) </td><td> El tiempo entre el inicio de la CS y la aparición de los EE.UU. </td><td> OLOR al intervalo SACAROSA </td></tr><tr><td> Inter-Trial Intervalo (ITI) </td><td> El tiempo entre los sucesivos emparejamientos CS-Estados Unidos para un solo animal </td><td> OLOR (ensayo n) a OLOR (ensayo n + 1) intervalo </td></tr></tbody></table> Tabla 1. Importante Terminología. Consulte la Figura 1 para una ilustración de estos términos. un PER acondicionado Para el CR y UR son los mismos, aunque para otros tipos de asociaciones y reflejos del CR y UR pueden ser diferentes. <a href="/files/ftp_upload/51057/BEE_4.avi" target="_blank">Película 1.</a> Un video de una abeja realizar PER después de que había sido condicionado para responder a un olor. Tenga en cuenta la respuesta de PER de la abeja alrededor de 1,5 seg después de la aparición de olores. Software de seguimiento de mapeado los movimientos de las antenas en respuesta a la presentación del olor. Las líneas trazadas en la esquina superior derecha del vídeo muestran los movimientos de las antenas reales. Los dos gráficos en la parte inferior de la pantalla muestran los movimientos de las antenas en la X (izquierda) e Y (derecha) coordina. Las líneas verticales en el gráfico que se muestra en el video indican, de izquierda a derecha, la luz ON, PER, luz apagada y probóscide retracción.

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

The Proboscis Extension Response (PER) conditioning protocol, developed for the honey bee (Apis mellifera), provides an ecologically-relevant and easily quantifiable means for studying several different mechanisms of learning in many insect species.

Un Protocolo de Respuesta de probóscide Extensión para la Investigación de la plasticidad de comportamiento en Insectos: Aplicación a Basic, Biomédica y de Investigación Agrícola

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

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

33.5K vistas.  Arizona State University. The Proboscis Extension Response (PER) conditioning protocol, developed for the honey bee (Apis mellifera), provides an ecologically-relevant and easily quantifiable means for studying several different mechanisms of learning in many insect species. 

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Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in rodents have shown a direct link between testosterone and aggressive behavior1 and folk wisdom adapts these findings to humans, suggesting that testosterone induces antisocial, egoistic or even aggressive behavior2. However, many researchers doubt a direct testosterone-aggression link in humans, arguing instead that testosterone is primarily involved in status-related behavior3,4. As a high status can also be achieved by aggressive and antisocial means it can be difficult to distinguish between anti-social and status seeking behavior.
We therefore set up an experimental environment, in which status can only be achieved by prosocial means. In a double-blind and placebo-controlled experiment, we administered a single sublingual dose of 0.5 mg of testosterone (with a hydroxypropyl-&beta;-cyclodextrin carrier) to 121 women and investigated their social interaction behavior in an economic bargaining paradigm. Real monetary incentives are at stake in this paradigm; every player A receives a certain amount of money and has to make an offer to another player B on how to share the money. If B accepts, she gets what was offered and player A keeps the rest. If B refuses the offer, nobody gets anything. A status seeking player A is expected to avoid being rejected by behaving in a prosocial way, i.e. by making higher offers.
The results show that if expectations about the hormone are controlled for, testosterone administration leads to a significant increase in fair bargaining offers compared to placebo. The role of expectations is reflected in the fact that subjects who report that they believe to have received testosterone make lower offers than those who say they believe that they were treated with a placebo. These findings suggest that the experimental economics approach is sensitive for detecting neurobiological effects as subtle as those achieved by administration of hormones. Moreover, the findings point towards the importance of both psychosocial as well as neuroendocrine factors in determining the influence of testosterone on human social behavior.

The procedure described in this protocol shows that testosterone administration and folk beliefs about testosterone may be associated with directly opposed social behaviors.

La combinación del comportamiento de Endocrinología Experimental y Economía: Decisión de la testosterona y sociales que

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

Investigación

Neurociencias

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS display abnormalities in the expression of FMR1 - a protein required for typical, healthy neural development.3 Recent data has suggested that the loss of this protein can cause the cortex to be hyperexcitable thereby affecting overall patterns of neural plasticity.4,5
In addition, Fragile X shows a strong comorbidity with autism: in fact, 30% of children with FXS are diagnosed with autism, and 2 - 5% of autistic children suffer from FXS.6
Transcranial Magnetic Stimulation (a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability via the application of localized magnetic field pulses 7,8) represents a unique method of exploring plasticity and the manifestations of FXS within affected individuals. More specifically, Theta-Burst Stimulation (TBS), a specific stimulatory protocol shown to modulate cortical plasticity for a duration up to 30 minutes after stimulation cessation in healthy populations, has already proven an efficacious tool in the exploration of abnormal plasticity.9,10 
Recent studies have shown the effects of TBS last considerably longer in individuals on the autistic spectrum - up to 90 minutes.11 This extended effect-duration suggests an underlying abnormality in the brain's natural plasticity state in autistic individuals - similar to the hyperexcitability induced by Fragile X Syndrome.
In this experiment, utilizing single-pulse motor-evoked potentials (MEPs) as our benchmark, we will explore the effects of both intermittent and continuous TBS on cortical plasticity in individuals suffering from FXS and individuals on the Autistic Spectrum.

In this article, we examine the effects of Theta-Burst TMS stimulation on cortical plasticity in individuals suffering from Fragile X syndrome and individuals on the autistic spectrum.

TMS: Uso del protocolo Theta-Burst para explorar Mechasnism de plasticidad en los individuos con el síndrome de X frágil y el autismo

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

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.

Farmacología del Comportamiento en el condicionamiento clásico de la respuesta de Extensión probóscide en abejas de la miel ( Apis mellifera)

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

Enabling High Grayscale Resolution Displays and Accurate Response Time Measurements on Conventional Computers

Display systems based on conventional computer graphics cards are capable of generating images with 8-bit gray level resolution. However, most experiments in vision research require displays with more than 12 bits of luminance resolution. Several solutions are available. Bit++ 1 and DataPixx 2 use the Digital Visual Interface (DVI) output from graphics cards and high resolution (14 or 16-bit) digital-to-analog converters to drive analog display devices. The VideoSwitcher 3 described here combines analog video signals from the red and blue channels of graphics cards with different weights using a passive resister network 4 and an active circuit to deliver identical video signals to the three channels of color monitors. The method provides an inexpensive way to enable high-resolution monochromatic displays using conventional graphics cards and analog monitors. It can also provide trigger signals that can be used to mark stimulus onsets, making it easy to synchronize visual displays with physiological recordings or response time measurements.
Although computer keyboards and mice are frequently used in measuring response times (RT), the accuracy of these measurements is quite low. The RTbox is a specialized hardware and software solution for accurate RT measurements. Connected to the host computer through a USB connection, the driver of the RTbox is compatible with all conventional operating systems. It uses a microprocessor and high-resolution clock to record the identities and timing of button events, which are buffered until the host computer retrieves them. The recorded button events are not affected by potential timing uncertainties or biases associated with data transmission and processing in the host computer. The asynchronous storage greatly simplifies the design of user programs. Several methods are available to synchronize the clocks of the RTbox and the host computer. The RTbox can also receive external triggers and be used to measure RT with respect to external events. 
Both VideoSwitcher and RTbox are available for users to purchase. The relevant information and many demonstration programs can be found at <a href="http://lobes.usc.edu/">http://lobes.usc.edu/</a>.

Conventional computer hardware can not generate visual stimuli with sufficiently high grayscale resolution and measure response times with sufficient accuracy. We describe how to use the VideoSwitcher to produce high-resolution monochromatic displays, and the RTbox to measure response times with high accuracy on conventional computer hardware.

Habilitación de alta resolución en escala de grises Muestra y medidas precisas de tiempo de respuesta en los ordenadores convencionales

Display systems based on conventional computer graphics cards are capable of generating images with 8-bit gray level resolution. However, most experiments ...

A General Method for Evaluating Incubation of Sucrose Craving in Rats

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and relapse to food taking 1. Food craving conceptualized in this way is akin to drug craving in response to drug-paired cues. A rich literature has been developed around understanding the behavioral and neurobiological determinants of drug craving; we and others have been focusing recently on translating techniques from basic addiction research to better understand addiction-like behaviors related to food 2-4.
As done in previous studies of drug craving, we examine sucrose craving behavior by utilizing a rat model of relapse. In this model, rats self-administer either drug or food in sessions over several days. In a session, lever responding delivers the reward along with a tone+light stimulus. Craving behavior is then operationally defined as responding in a subsequent session where the reward is not available. Rats will reliably respond for the tone+light stimulus, likely due to its acquired conditioned reinforcing properties 5. This behavior is sometimes referred to as sucrose seeking or cue reactivity. In the present discussion we will use the term "sucrose craving" to subsume both of these constructs.
In the past decade, we have focused on how the length of time following reward self-administration influences reward craving. Interestingly, rats increase responding for the reward-paired cue over the course of several weeks of a period of forced-abstinence. This "incubation of craving" is observed in rats that have self-administered either food or drugs of abuse 4,6. This time-dependent increase in craving we have identified in the animal model may have great potential relevance to human drug and food addiction behaviors.
Here we present a protocol for assessing incubation of sucrose craving in rats. Variants of the procedure will be indicated where craving is assessed as responding for a discrete sucrose-paired cue following extinction of lever pressing within the sucrose self-administration context (Extinction without cues) or as responding for sucrose-paired cues in a general extinction context (Extinction with cues).

Responding for food or drug-paired cues increases over the course of a period of abstinence and this may relate to an increased susceptibility to relapse behaviors. Here we detail a procedure for evaluating this "incubation of craving" in rats that have self-administered sucrose.

Un método general para la evaluación de incubación de sacarosa en ratas Deseo

For someone on a food-restricted diet, food craving in response to food-paired cues may serve as a key behavioral transition point between abstinence and ...

A Lightweight, Headphones-based System for Manipulating Auditory Feedback in Songbirds

Experimental manipulations of sensory feedback during complex behavior have provided valuable insights into the computations underlying motor control and sensorimotor plasticity1. Consistent sensory perturbations result in compensatory changes in motor output, reflecting changes in feedforward motor control that reduce the experienced feedback error. By quantifying how different sensory feedback errors affect human behavior, prior studies have explored how visual signals are used to recalibrate arm movements2,3 and auditory feedback is used to modify speech production4-7. The strength of this approach rests on the ability to mimic naturalistic errors in behavior, allowing the experimenter to observe how experienced errors in production are used to recalibrate motor output.
Songbirds provide an excellent animal model for investigating the neural basis of sensorimotor control and plasticity8,9. The songbird brain provides a well-defined circuit in which the areas necessary for song learning are spatially separated from those required for song production, and neural recording and lesion studies have made significant advances in understanding how different brain areas contribute to vocal behavior9-12. However, the lack of a naturalistic error-correction paradigm - in which a known acoustic parameter is perturbed by the experimenter and then corrected by the songbird - has made it difficult to understand the computations underlying vocal learning or how different elements of the neural circuit contribute to the correction of vocal errors13.
The technique described here gives the experimenter precise control over auditory feedback errors in singing birds, allowing the introduction of arbitrary sensory errors that can be used to drive vocal learning. Online sound-processing equipment is used to introduce a known perturbation to the acoustics of song, and a miniaturized headphones apparatus is used to replace a songbird's natural auditory feedback with the perturbed signal in real time. We have used this paradigm to perturb the fundamental frequency (pitch) of auditory feedback in adult songbirds, providing the first demonstration that adult birds maintain vocal performance using error correction14. The present protocol can be used to implement a wide range of sensory feedback perturbations (including but not limited to pitch shifts) to investigate the computational and neurophysiological basis of vocal learning.

We describe the design and assembly of miniaturized headphones suitable for replacing a songbird&#x2019;s natural auditory feedback with a manipulated acoustic signal. Online sound processing hardware is used to manipulate song output, introduce real-time errors in auditory feedback via the headphones, and drive vocal motor learning.

Un peso ligero, Auriculares basada Sistema de Manipulación de retroalimentación auditiva en Songbirds

Experimental manipulations of sensory feedback during complex behavior have provided valuable insights into the computations underlying motor control and ...

Inducing Plasticity of Astrocytic Receptors by Manipulation of Neuronal Firing Rates

Close to two decades of research has established that astrocytes in situ and in vivo express numerous G protein-coupled receptors (GPCRs) that can be stimulated by neuronally-released transmitter. However, the ability of astrocytic receptors to exhibit plasticity in response to changes in neuronal activity has received little attention. Here we describe a model system that can be used to globally scale up or down astrocytic group I metabotropic glutamate receptors (mGluRs) in acute brain slices. Included are methods on how to prepare parasagittal hippocampal slices, construct chambers suitable for long-term slice incubation, bidirectionally manipulate neuronal action potential frequency, load astrocytes and astrocyte processes with fluorescent Ca2+ indicator, and measure changes in astrocytic Gq GPCR activity by recording spontaneous and evoked astrocyte Ca2+ events using confocal microscopy. In essence, a &#8220;calcium roadmap&#8221; is provided for how to measure plasticity of astrocytic Gq GPCRs. Applications of the technique for study of astrocytes are discussed. Having an understanding of how astrocytic receptor signaling is affected by changes in neuronal activity has important implications for both normal synaptic function as well as processes underlying neurological disorders and neurodegenerative disease.

Here we describe an adaptation of protocols used to induce homeostatic plasticity in neurons for the study of plasticity of astrocytic G protein-coupled receptors. Recently used to examine changes in astrocytic group I mGluRs in juvenile mice, the method can be applied to measure scaling of various astrocytic GPCRs, in tissue from adult mice in situ and in vivo, and to gain a better appreciation of the sensitivity of astrocytic receptors to changes in neuronal activity.

La inducción de la plasticidad de astrocítico Receptores por manipulación de Neuronales cocción Precios

Close to two decades of research has established that astrocytes in situ and in vivo express numerous G protein-coupled receptors (GPCRs) that can be ...

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

Mating experiments using Drosophila have contributed greatly to the understanding of sexual selection and behavior. Experiments often require simple, easy and cheap methods to distinguish between individuals in a trial. A standard technique for this is CO2 anaesthesia and then labelling or wing clipping each fly. However, this is invasive and has been shown to affect behavior. Other techniques have used coloration to identify flies. This article presents a simple and non-invasive method for labelling Drosophila that allows them to be individually identified within experiments, using food coloring. This method is used in trials where two males compete to mate with a female. Dyeing allowed quick and easy identification. There was, however, some difference in the strength of the coloration across the three species tested. Data is presented showing the dye has a lower impact on mating behavior than CO2 in Drosophila melanogaster. The impact of CO2 anaesthesia is shown to depend on the species of Drosophila, with D. pseudoobscura and D. subobscura showing no impact, whereas D. melanogaster males had reduced mating success. The dye method presented is applicable to a wide range of experimental designs.

Dyeing Insects for Behavioral Assays: the Mating Behavior of Anesthetized Drosophila

This protocol describes a simple, cost effective way to individually identify Drosophila or other insects. Demonstration data investigating mating success across three species of Drosophila show that this method is comparable or better than the use of CO2 anaesthesia.

Teñido Insectos de la Conducta ensayos: el comportamiento de apareamiento de anestesiada<em&gt; Drosophila</em

Mating experiments using Drosophila have contributed greatly to the understanding of sexual selection and behavior. Experiments often require simple, easy ...

Online Transcranial Magnetic Stimulation Protocol for Measuring Cortical Physiology Associated with Response Inhibition

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) characterization of primary motor cortex (M1) excitability and inhibition. Motor response inhibition prevents unwanted actions and is abnormal in several neuropsychiatric conditions. TMS is a non-invasive technology that can quantify M1 excitability and inhibition using single- and paired-pulse protocols and can be precisely timed to study cortical physiology with high temporal resolution. We modified the original Slater-Hammel (S-H) stop signal task to create a &#34;racecar&#34; version with TMS pulses time-locked to intra-trial events. This task is self-paced, with each trial initiating after a button push to move the racecar towards the 800 ms target. GO trials require a finger-lift to stop the racecar just before this target. Interspersed randomly are STOP trials (25%) during which the dynamically adjusted stop signal prompts subjects to prevent finger-lift. For GO trials, TMS pulses were delivered at 650 ms after trial onset; whereas, for STOP trials, the TMS pulses occurred 150 ms after the stop signal. The timings of the TMS pulses were decided based on electroencephalography (EEG) studies showing event-related changes in these time ranges during stop signal tasks. This task was studied in 3 blocks at two study sites (n=38) and we recorded behavioral performance and event-related motor-evoked potentials (MEP). Regression modelling was used to analyze MEP amplitudes using age as a covariate with multiple independent variables (sex, study site, block, TMS pulse condition [single- vs. paired-pulse], trial condition [GO, successful STOP, failed STOP]). The analysis showed that TMS pulse condition (p&#60;0.0001) and its interaction with trial condition (p=0.009) were significant. Future applications for this online S-H/TMS paradigm include the addition of simultaneous EEG acquisition to measure TMS-evoked EEG potentials. A potential limitation is that in children, the TMS pulse sound could&#160;affect behavioral task performance.

We describe an experimental procedure to quantify excitability and inhibition of primary motor cortex during a motor response inhibition task by using Transcranial Magnetic Stimulation throughout the course of a Stop Signal Task.

Protocolo de estimulación magnética transcraneal en línea para la medición de fisiología Cortical asociada con la inhibición de respuesta

We describe the development of a reproducible, child-friendly motor response inhibition task suitable for online Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) ...

SwarmSight: Real-time Tracking of Insect Antenna Movements and Proboscis Extension Reflex Using a Common Preparation and Conventional Hardware

Many scientifically and agriculturally important insects use antennae to detect the presence of volatile chemical compounds and extend their proboscis during feeding. The ability to rapidly obtain high-resolution measurements of natural antenna and proboscis movements and assess how they change in response to chemical, developmental, and genetic manipulations can aid the understanding of insect behavior. By extending our previous work on assessing aggregate insect swarm or animal group movements from natural and laboratory videos using the video analysis software SwarmSight, we developed a novel, free, and open-source software module, SwarmSight Appendage Tracking (SwarmSight.org) for frame-by-frame tracking of insect antenna and proboscis positions from conventional web camera videos using conventional computers. The software processes frames about 120 times faster than humans, performs at better than human accuracy, and, using 30 frames per second (fps) videos, can capture antennal dynamics up to 15 Hz. The software was used to track the antennal response of honey bees to two odors and found significant mean antennal retractions away from the odor source about 1 s after odor presentation. We observed antenna position density heat map cluster formation and cluster and mean angle dependence on odor concentration.

This protocol describes steps for using the novel software, SwarmSight, for frame-by-frame tracking of insect antenna and proboscis positions from conventional web camera videos using conventional computers. The free, open-source software processes frames about 120 times faster than humans and performs at better than human accuracy.

SwarmSight: Seguimiento en tiempo real de movimientos de insecto de antena y reflejo de extensión probóscide utilizando una preparación común y Hardware convencional

Many scientifically and agriculturally important insects use antennae to detect the presence of volatile chemical compounds and extend their proboscis ...