Cette recherche a été soutenue par un financement du NIH NCRR (R01 RR014166 BHS), NIH NIDCD (R01 DC011422 BHS co-PI), le département américain de l&#39;Agriculture (J Trumble PI; BH Smith co-PI) et l&#39;Arizona State University. Le financement de l&#39;atelier de formation des étudiants (données de la figure 4) a été fournie par la fondation de la science du Chili.

<ol>
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The authors have no conflicts of interest to disclose.

Ce protocole a présenté deux méthodes fiables pour le conditionnement en utilisant la procédure PER. Ce sont deux des nombreuses méthodes qui ont été employées avec succès 27, 21. Nous employons la méthode 2 pour toutes les études expérimentales utilisant PAR car il est toujours fiable, même dans les différents expérimentateurs. La même procédure de base a été adapté à de nombreux types d&#39;études avec les abeilles, y compris l&#39;utilisation de différents stimuli de conditionnement et des réflexes différents de comportement. Il a également été liée à des enquêtes de la base génétique des différences dans l&#39;apprentissage de 28,29, les corrélats physiologiques de la perception olfactive et la mémoire dans le cerveau 13,14,30, et les bases génétiques et moléculaires modulateurs de comportement 15,16,31 . En raison de la connaissance approfondie de la pertinence écologique de l&#39;apprentissage olfactif pour les abeilles, qui a commencé avec les premières études de Karl von Frisch il ya plus de 100 ans <sup&gt; 31, les résultats de PER peut être facilement liée aux besoins de survie d&#39;une colonie. Plus récemment, il a été adapté pour une étude agricole pour étudier les effets comportementaux sublétales de pesticides et les toxines environnementales 17. La procédure de base est puissante en ce qu&#39;elle peut être utilisée pour étudier des problèmes dans d&#39;autres espèces. Deux espèces de papillons nocturnes, Manduca sexta et Spodoptera littoralis, ont été utilisés dans les études PAR pour enquêter sur les bases neurales de l&#39;identification des odeurs et olfactives capacités d&#39;apprentissage de chaque espèce 32,33. PAR expériences avec les mouches des fruits ont fourni de nombreuses indications sur les cascades de signalisation moléculaires impliqués dans chemosensation et apprentissage 34. Et PER a récemment été utilisée pour étudier l&#39;accoutumance à la puce (Rhodnius prolixus) 35, un vecteur de maladie importante. En général, le procédé est robuste aux changements de mode; l&#39;utilisation de dméthodes de ifférents produiront probablement la même différence relative entre les groupes de traitement. En dépit de la procédure relativement simple, plusieurs problèmes peuvent parfois empêcher les abeilles à partir de l&#39;apprentissage de l&#39;association d&#39;odeur saccharose. Les thèmes suivants sont les éventuelles adaptations du protocole et quelques-uns des problèmes les plus courants qui peuvent survenir lors PAR conditionné. Considérations sur nombre et le type des essais dans le protocole de conditionnement Tout protocole d&#39;apprentissage, il faudra l&#39;exposition des abeilles à un certain nombre d&#39;essais dans la phase d&#39;acquisition. Ce nombre dépend largement de la difficulté de la tâche. Les abeilles peuvent apprendre une tâche simple, après un seul essai, mais ils ont besoin au moins de trois essais pour induire la formation de la mémoire à long terme. Comme prévu, les abeilles auront besoin de beaucoup plus d&#39;essais pour apprendre correctement une tâche difficile. En général, il existe un nombre maximum d&#39;essais au-delà de laquelle les abeilles ne améliorent considérablement l&#39;performances ir. Ce maximum est fonction de la tâche spécifique, les types et les concentrations d&#39;odeurs, et la concentration de saccharose. Lorsque vous utilisez plus d&#39;un type de procès avec des odeurs différentes, présenter les différents types d&#39;essai dans une séquence pseudo-aléatoire de garder les abeilles de mémoriser une séquence simple de présentations d&#39;odeurs au lieu d&#39;apprendre les différences entre les odeurs 36. Dans ces séquences pseudo-aléatoires, il doit y avoir un nombre égal d&#39;essais pour chacun des types d&#39;odeur. En outre, la probabilité d&#39;un essai d&#39;un type d&#39;odeur étant précédée et suivie par par la même odeur, ou l&#39;un des autres odeurs, doit être égal pour toutes les odeurs. Pour deux odeurs - A et B - utiliser la séquence suivante: ABBABAAB. Plus de huit essais chaque odeur est présenté quatre fois. Concaténer des séquences identiques à atteindre le nombre désiré d&#39;essais pour chaque odeur. Indépendamment de la conception expérimentale, il ya quelques paramètres qui doivent resterconstante afin d&#39;optimiser l&#39;apprentissage. Le chevauchement entre le CS et les États-Unis est critique pour le conditionnement efficace. L&#39;intervalle entre les essais (figure 1, tableau 1) doit être constant et être optimisé car irrégularité ou un intervalle entre les essais trop court ou trop long peuvent influencer de manière significative l&#39;efficacité du protocole de conditionnement 1. Considérations sur l&#39;importance et la conception des essais de tests comportementaux Réponses enregistrées au cours de la «phase d&#39;acquisition&quot; d&#39;une expérience, lorsque le CS et des États-Unis sont présentés ensemble, peuvent être utiles. Toutefois, méfiez-vous que les conditions de présentation des odeurs peuvent différer d&#39;un type de jugement à une autre. Au cours des essais armé, le saccharose suivie d&#39;odeur est présentée en association avec un stimulus visuel (mouvement du dispositif de distribution de la gouttelette de saccharose) qui peut affecter la réponse de l&#39;abeille. Et les abeilles ont seulement trois secondess pour montrer une réponse (quatre secondes stimulation des odeurs moins le chevauchement d&#39;une seconde à la présentation de saccharose; Figure 1). Si l&#39;expérience implique que les abeilles apprennent à différencier deux odeurs (par exemple, armé et non armé), l&#39;odeur non armé présenté sur les essais de remplacement se produit sans le stimulus visuel de la présentation de la récompense et les abeilles ont les pleins quatre secondes pour répondre. Par conséquent, les réponses aux deux odeurs ne sont pas entièrement comparables lors de l&#39;acquisition. Avec un protocole de conditionnement, ne comptez pas uniquement sur ​​les courbes d&#39;acquisition 1. Pour mieux cerner ce que les abeilles ont appris, introduire une série d&#39;essais de test non armé, au cours de laquelle ni l&#39;odeur est renforcée, ce qui assure que les tests de tous les stimuli se déroule dans des conditions identiques. Selon l&#39;objectif spécifique de l&#39;expérience, les tests peuvent consister en des essais de tests individuels, de l&#39;odeur conditionné ou une série d&#39;essais avec l&#39;od conditionnéou une combinaison ou des odeurs conditionnés et nouveaux. Un essai de test unique de l&#39;odeur conditionné fournit un test simple de savoir si les abeilles &quot;se souviennent de l&#39;odeur conditionné. Cependant, la réponse à la première épreuve de test peut refléter le niveau de motivation des abeilles ainsi que leur rappel de l&#39;odeur conditionné. Une série d&#39;essais de test, soit une série d&#39;essais d&#39;extinction de l&#39;odeur ou la climatisation d&#39;une série de tests simples de l&#39;conditionné et un ou plusieurs nouveaux odeurs, peut également être utilisée pour évaluer la mémoire. La série d&#39;essais d&#39;extinction peut évaluer à quel point les abeilles &quot;se souviennent de l&#39;association conditionné. Le plus fort le rappel le plus grand nombre d&#39;essais nécessaires pour éteindre la réponse conditionnée. Une série de tests simples d&#39;odeurs conditionnés et nouveaux peut également évaluer la spécificité de la mémoire de l&#39;odeur conditionné des abeilles. Il est également impératif de conditionner et tester à la fois témoin et les groupes traités aux mêmes points de temps. Comparle rendement d&#39;abeilles bientôt après conditionnement pour les abeilles détenus pour des périodes de temps plus longues est problématique en raison de l&#39;exposition aux États-Unis saccharose par l&#39;alimentation des abeilles à satiété. Par exemple, une baisse des performances après de longs intervalles pourrait être dû à la mémoire pourriture ou il pourrait être dû à des changements dans l&#39;état et / ou de motivation d&#39;apprentissage induits par une exposition non renforcé aux États-Unis, ce qui rend les résultats ambigus. Par conséquent, les performances d&#39;un groupe de traitement doit toujours être évaluée par rapport à un groupe témoin conditionné et testé dans les mêmes points de temps. Odeur de concentration et l&#39;intégrité Il existe plusieurs moyens par lesquels la concentration et de l&#39;intégrité de l&#39;odeur (CS) peut être compromise. Le problème le plus répandu avec la livraison des odeurs est l&#39;épuisement des cartouches d&#39;odeurs de la surexploitation (Figure 2). Remplacez les cartouches 10-12 usages (tous les 2 ou 3 essais avec des groupes de 5 abeilles) pour éviter cet écueil. Il est également essentiel d&#39;utilisercartouches frais pour les essais de test, car les cartouches usagées peuvent être différemment épuisés et présentent donc des stimuli d&#39;odeur inégales. Un autre problème commun est cartouche contamination de l&#39;odeur due à l&#39;utilisation de la cartouche pour plus d&#39;une odeur tout à fait sans le nettoyer. Un flux d&#39;air sale ou contaminée peut aussi involontairement introduire de relance supplémentaires olfactif (filtres à charbon actif peuvent empêcher la contamination de fond). Cela est particulièrement problématique lors de l&#39;accouplement PAR conditionné avec des mesures des réponses physiologiques à l&#39;odeur. Cartouches d&#39;odeurs qui fuient présentent un problème car les abeilles sont exposés à l&#39;odeur avant le début du procès, ce qui réduit la saillance du stimulus d&#39;odeur. Ample sur l&#39;alimentation en air pour la livraison des odeurs peut entraîner peu ou pas de livraison d&#39;odeur lorsque la soupape s&#39;ouvre, réduisant artificiellement la réponse des abeilles à l&#39;odeur prévu. Solution de saccharose et de stimulus inconditionnel (récompense) L&#39;unmontage, la concentration et l&#39;intégrité de la solution de saccharose utilisé comme les Etats-Unis sont essentiels à la réussite de l&#39;expérience. Le conditionnement est une fonction de la quantité et la concentration de la solution de saccharose dans l&#39;eau utilisé comme aux Etats-Unis 37. Les seringues micrométriques utilisés dans la méthode 2 permettent de très précis (jusqu&#39;à 0,2 pi) le contrôle de la livraison des États-Unis, et nous vous recommandons de les utiliser pour les deux méthodes décrites. Utiliser des cure-dents (méthode 1) est suffisante pour les cas où les seringues coûteux ne peuvent être utilisés, tels que, dans la formation de grands groupes d&#39;étudiants, le travail sur le terrain, ou avec des budgets plus modestes. Mise en œuvre rigoureuse de la méthode 1 est très bien tant que le calendrier est maintenu avec le remplacement régulier des cure-dents pour éviter l&#39;accumulation de saccharose (et la concentration de livraison). Cependant, à l&#39;aide de cure-dents, il est plus difficile de contrôler avec précision et estimer la quantité et la grandeur des Etats-Unis délivré, ce qui est important pour des études de conditionnement 1. La concentration de saccharose nécessaire pouroffrir une récompense suffisante pour maintenir les abeilles motivés pour apprendre l&#39;association conditionné peut dépendre de la difficulté de la tâche et l&#39;état interne des abeilles ou période de l&#39;année. Les tâches les plus difficiles exigent une solution de saccharose plus élevé pour les abeilles »d&#39;apprendre à bien la tâche. Moule peut s&#39;accumuler dans les solutions de saccharose, même à 5 ° C, ce qui risque de compromettre l&#39;intégrité de la solution, ce qui affecte la santé et de la perception de la récompense des abeilles pendant l&#39;expérience. Il est préférable de remplacer la solution au bout de quelques jours. Précision, timing, et la cohérence de SC et de livraison La question la plus critique à propos de la bonne exécution d&#39;une procédure PER, ou d&#39;ailleurs n&#39;importe quel procédure de conditionnement, implique précision, timing et la cohérence des CS et la livraison US (figure 1). Les enquêteurs qui sont nouveaux dans la procédure sont souvent imprécis sur la livraison d&#39;un ou de deux stimuli. ISI dans l&#39;qui ne parviennent pas à permettre le chevauchement CS et des États-Unis se traduisent par des performances de conditionnement pauvres. Le PLC automatise un signal sonore pour l&#39;expérimentateur de livrer saccharose 3 secondes après le début de la prestation de l&#39;odeur. Les enquêteurs devraient tenir le saccharose / goutte d&#39;eau à proximité de l&#39;abeille pour la livraison rapide après le signal. Ces procédures permettent entraîner un ISI cohérente. Mise en place d&#39;un chronomètre par le domaine de la climatisation permet de placer de temps pratique du procès ainsi que le suivi du temps des abeilles dans l&#39;arène à la fois avant et après l&#39;accouchement de stimuli. De cette façon, les ITI peut être relativement cohérente et toute la procédure peut être exécuté à un rythme contrôlé. ITI qui sont trop courts, par exemple moins de 1 min, ou trop long peut conduire à des performances de conditionnement pauvres 1. Effets des fluctuations saisonnières, environnementaux et contextuels sur Honey Bee Performance La performance abeilles peut être grandement influencée par son environnementà la fois avant et pendant le conditionnement. Souvent, les fluctuations de la disponibilité de la température et de la nourriture qui viennent avec les saisons vont modifier la motivation des abeilles à apprendre. Lorsque les fleurs sont en fleur, la motivation des abeilles pour apprendre l&#39;association conditionné dans le laboratoire diminue 38. Lorsque la colonie est souligné - des températures extrêmes, des pénuries alimentaires ou le stress lié à la maladie - les abeilles »affichera une réduction de leurs performances d&#39;apprentissage à l&#39;intérieur. Les abeilles y sont maintenus dans une chambre de vol peut bien apprendre pendant un certain temps, mais aussi, le stress de la maladie et le vieillissement se dégradent leur performance d&#39;apprentissage au fil du temps. Le contexte au cours du conditionnement peut également diminuer la performance des abeilles. Odeurs anormales, le mouvement, et d&#39;autres stimuli peuvent distraire l&#39;abeille à partir des stimuli expérimentaux. Pour éviter ce problème, maintenir un contexte visuel raisonnablement uniforme, simplifiée. Génotype et que l&#39;expérience touche PAR Performance &lt;p class = &quot;jove_content&quot;&gt; travailleurs de miel d&#39;abeille peuvent différer considérablement des performances sur une procédure de conditionnement en raison de la spécialisation des tâches, le génotype, ou d&#39;autres facteurs environnementaux 20. Par conséquent, il est important de standardiser le plus possible, les types d&#39;animaux utilisés dans une expérience dans le but de réduire la variation inter-individuelle. Dans une colonie dirigée par une reine ouvert accouplés, ce qui signifie qu&#39;elle couplé avec de nombreux drones différents, les travailleurs diffèrent dans génotype paternel. Fond génétique peut conduire à des différences spectaculaires dans la réactivité sensorielle 39 et 29 performances d&#39;apprentissage. Utilisation de colonies dirigées par des reines inséminées instrumentalement par le sperme de drones simples 28 réduit cette variation inter-individuelle. Les protocoles décrits ci-dessus, comprend un procédé pour recueillir les travailleurs d&#39;abeilles à partir de l&#39;entrée du nid. Cependant, ces abeilles domestiques diffèrent l&#39;une de l&#39;autre en ce qui concerne l&#39;âge ou de la tâche comportementale. Ils peuvent être jeunes (inexperienced) ou plus âgés () butineuses plus expérimentés. Ils peuvent être jeunes abeilles qui font leurs premiers vols d&#39;orientation. Ou ils peuvent être abeilles gardiennes. Pour réduire la variabilité, marquer les abeilles avec une peinture émail à séchage rapide ou des balises de marquage soit qu&#39;ils deviennent adultes (pour contrôler l&#39;âge) et / ou comme ils commencent la recherche de nourriture (pour contrôler l&#39;expérience). Puis, quelques jours plus tard, collecter les abeilles marquées pour le conditionnement. Les travailleurs qui sont engagés dans des comportements de soins infirmiers peuvent être collectées à partir des trames au sein de la ruche. Les infirmières peuvent être identifiés avec certitude quand ils insèrent leurs têtes dans une cellule de couvain à nourrir et soigner la larve à l&#39;intérieur. Utilisation Vierge Queens ou drones pour PAR conditionné En plus abeilles ouvrières, reines vierges d&#39;abeilles et bourdons peuvent être facilement conditionnés dans une procédure PAR pour les études visant à développer les lignées génétiques des abeilles mellifères qui diffèrent des performances 28 d&#39;apprentissage. Reines vierges devraient être recueillis peu après eey émergent de la nymphose et placés directement dans les harnais de retenue sans anesthésie. Les jeunes, les drones immatures prélevés dans le couvain intérieur de la colonie ne sont généralement pas motivés à apprendre. Après ils ont commencé à s&#39;accoupler vols, drones apprennent facilement les tâches PAR 28. Ils doivent être collectés à leur retour d&#39;un vol nuptial et maintenues pendant la nuit dans une petite cage dans une colonie utilisées pour l&#39;élevage des reines. N&#39;essayez pas de les exploiter le jour avant le conditionnement; ils ne survivent pas bien dans les harnais nuit. Quelques heures avant le conditionnement des drones peuvent être collectées à partir des cages et placées dans les harnais de retenue sans anesthésie. Conclusions Cette procédure PER, de la manière de méthodes, s&#39;élève à un point de départ pour la conception d&#39;expériences PAR. La plupart des protocoles de PAR, il faudra que la procédure décrite être changé en quelque sorte de mettre en œuvre les objectifs spécifiques de l&#39;expérience et accommodate groupes de traitement multiples. Il est facile à mettre en oeuvre. Cependant, la mise en œuvre adéquate exige de la minutie et de la pratique. Une fois maîtrisé, il peut être une procédure efficace pour ajouter un outil de recherche de plusieurs programmes de recherche fondamentale et appliquée avec différentes espèces d&#39;insectes.

Beaucoup d&#39;insectes apprennent stimuli écologiquement pertinents, et ils changent alors leurs réponses comportementales à ces stimuli afin de s&#39;adapter à de nouvelles relations prédictives dans leur environnement. Différents mécanismes peuvent sous-tendre cette plasticité comportementale (par exemple, non associatif, associatif / pavlovien et opérant / instrumental 1). Ces types de plasticité diffèrent dans la façon dont les stimuli ou des comportements sont associés à des événements importants, tels que l&#39;apparition de la nourriture, un compagnon, ou un danger. La compréhension de ces formes de plasticité est très important pour la recherche fondamentale dans le fonctionnement du système nerveux change pour encoder de nouveaux souvenirs 2. Il est également important pour la compréhension des comportements d&#39;adaptation des insectes qui sont d&#39;importants vecteurs de maladies (par exemple, tsé-tsé et les moustiques) et les insectes qui sont l&#39;agriculture importante, que ce soit dans la production des cultures (les abeilles) ou comme des parasites. Etudier la plasticité comportementale dans tout animal nécessite un niveau de contrôle expérimental sur un certain nombre de variables qui n&#39;est pas réalisable dans le domaine 1. Il nécessite le développement d&#39;un protocole de conditionnement robuste qui peut être utilisé dans des conditions plus contrôlées, mais qui sont toujours d&#39;actualité pour le comportement en conditions naturelles. L&#39;abeille domestique (Apis mellifera) est un excellent modèle pour la façon de développer un protocole pour la réalisation d&#39;analyses de contrôle comportemental plasticité 3,4. La réponse Extension Proboscide (PER) dans les abeilles est un réflexe de comportement naturel dans lequel l&#39;abeille s&#39;étend sa trompe en réponse à la stimulation des antennes avec une solution de sucre. Pendant comportement alimentaire normale, PAR se produit lorsque l&#39;abeille trouve nectar dans une fleur. Heureusement, les abeilles seront facilement ce comportement simple et facilement quantifiables en laboratoire. Cela permet d&#39;étudier, dans un environnement contrôlé, les mécanismes qui influent sur ​​ce comportement écologiquement pertinente 5. PAR can également être utilisés dans un protocole de conditionnement pour étudier la perception du stimulus et de l&#39;apprentissage et de la mémoire dans des conditions différentes de traitement, qui sont conçus pour faire apparaître les mécanismes comportementaux et neuraux sous-jacents à la plasticité 6. Depuis les premières études par Kuwabara 7, PAR conditionné a été largement utilisé pour révéler non associatif, associatif et les mécanismes qui sous-tendent opérant plasticité comportementale chez les abeilles 8. Ces mécanismes sont identiques à ceux révélés dans les études de volant librement abeilles 9. Contrairement aux études de volant librement les abeilles, les protocoles de conditionnement PAR peuvent être couplés avec l&#39;électrophysiologie 10,11 ou des cellules vivantes imagerie de fluorescence 12-14 du cerveau. En outre, les protocoles PAR permettent la manipulation expérimentale des voies neuronales par des traitements pharmacologiques ou génétiques moléculaires pour tester des hypothèses concernant le rôle des composants spécifiques du réseau, tels que les neuromodulators 15,16. PAR protocoles ont également fourni un moyen important d&#39;évaluer les effets sublétaux des conditions environnementales ainsi que les toxines sur la santé et efficacité de la récolte des abeilles 17. Cette procédure décrit deux méthodes de livraison des odeurs en parallèle. La méthode 1 est une version de l&#39;odeur et le stimulus inconditionnel (saccharose) suivant qui fournit une méthode peu coûteuse et techniquement simple pour la présentation de l&#39;odeur et de récompense du saccharose. Cette méthode est bonne pour la formation de base et l&#39;automatisme n&#39;est pas possible. Il est un excellent moyen d&#39;introduire cette technique à un laboratoire de classe ou d&#39;enseignement. Au cours de conditionnement pour les expériences impliquant des tâches les plus difficiles et les évaluations physiologiques couplés de la perception des odeurs, de l&#39;apprentissage ou de la mémoire, il est très important de régler avec exactitude et précision le début, la livraison de durée calendrier des stimuli. Pour la livraison de relance les plus fiables, utiliser un moyen d&#39;automatiser la livraison de l&#39;odeur d&#39;untrouver une méthode précise de la prestation de récompense. Méthode 2 emploie automatisé livraison de l&#39;odeur et de la prestation de saccharose plus précis. Il est techniquement plus complexe et nécessite plus de la configuration initiale de la méthode 1, mais elle augmente de façon significative la cohérence entre le calendrier et la quantité de stimuli utilisés pour le conditionnement et doit être utilisé chaque fois que possible.

<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>
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		</tr>
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		</tr>
	</tbody>
</table>

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

Insectes modifier leurs réponses à des stimuli par l&#39;expérience d&#39;associer les stimuli avec des événements importants pour la survie (par exemple, la nourriture, les seconds, les menaces). Il existe plusieurs mécanismes comportementaux par lesquels un insecte apprend associations saillants et eux ne se rapporte à ces événements. Il est important de comprendre cette plasticité comportementale des programmes visant vers aider les insectes qui sont bénéfiques pour l&#39;agriculture. Cette conception peut également être utilisé pour découvrir des solutions aux problèmes biomédicales et agricoles créées par des insectes qui agissent comme des vecteurs de maladies et les ravageurs. La réponse Extension Proboscide (PER) protocole de conditionnement a été développé pour les abeilles (Apis mellifera) il ya plus de 50 ans pour étudier la façon dont ils perçoivent et en apprendre davantage sur les odeurs florales, qui signalent les ressources de nectar et de pollen d&#39;une colonie a besoin pour survivre. La procédure PAR fournit un cadre robuste et facile à employer pour étudier plusieurs mecha écologiquement pertinente différentemécanismes de plasticité comportementale. Il est facilement adaptable pour une utilisation avec plusieurs autres espèces d&#39;insectes et d&#39;autres réflexes comportementaux. Ces protocoles peuvent être facilement utilisés en association avec divers moyens pour surveiller l&#39;activité neuronale dans le système nerveux central par l&#39;intermédiaire d&#39;électrophysiologie ou bio-imagerie, ou pour la manipulation de voies de neuromodulateurs ciblées. Il s&#39;agit d&#39;une analyse sensible pour détecter rapidement des effets sub-létaux sur le comportement provoqué par les facteurs de stress environnementaux, des toxines ou des pesticides. Nous montrons comment le protocole PER est simple à mettre en œuvre au moyen de deux procédures. On est approprié comme un exercice de laboratoire pour les étudiants ou pour les tests rapides de l&#39;effet d&#39;un traitement expérimental. L&#39;autre permet un contrôle approfondi plus de variables, ce qui est important pour les études de conditionnement comportemental. Nous montrons comment plusieurs mesures pour la réponse comportementale allant de binaires oui / non à plus variable continue comme temps de latence et la durée de la prolongation de trompe peut être utilisé pour tester hypotheses. Et, nous discutons quelques pièges que les chercheurs rencontrent souvent quand ils utilisent la procédure pour la première fois.

Nous présentons deux exemples d&#39;utilisation des protocoles PAR décrites ci-dessus. Le premier exemple d&#39;utilisation fait de la méthode 2 pour étudier comment les abeilles perçoivent des odeurs différentes en fonction de la similitude moléculaire à l&#39;odeur utilisé comme CS 5,24,25. Le second est un exemple de l&#39;utilisation de la méthode 1 et quelques-unes des précautions qui doivent être prises lorsque l&#39;on commence à utiliser PAR expériences de conditionnement dans le laboratoire de recherche. Des études comme celle-ci ont été utilisés pour décrire le «espace perceptif» olfactif des abeilles et des papillons en collaboration avec BioImaging 13 ou électrophysiologique analyses 26. Les abeilles (n = 20) ont été conditionnés à associer l&#39;odorant décanale avec le renfort de plus de 12 saccharose avant le jumelage des essais de conditionnement (figure 3A). Environ 10% des abeilles ont répondu «spontanément» sur le premier essai, ce qui est normal. Après que le pourcentage que RespondeD augmenter au cours des prochaines essais jusqu&#39;à ce que 100% des abeilles a répondu sur le cinquième essai et tous les procès ultérieur. Plusieurs études ont montré que cette augmentation de la réponse est spécifique à l&#39;état de couplage vers l&#39;avant (figure 1) par rapport à plusieurs procédures de contrôle importants 3. Après la phase d&#39;acquisition, chaque abeille a été soumis à une série d&#39;essais de test non armée (figure 3B), qui implique l&#39;exposition de l&#39;odeur CS et à plusieurs autres substances odorantes qui diffèrent systématiquement de la PR dans les structures moléculaires. Les abeilles ont répondu le plus fortement à la CS. Leurs réponses aux autres substances odorantes la baisse en fonction des changements systématiques dans la structure, avec les réponses les plus bas aux odorants moins comme le CS. Dans la figure 4, les résultats d&#39;un récent atelier dans lequel les élèves ont appris, pour la première fois, comment conditionner les abeilles à l&#39;aide de la méthode 1 sont illustrés. Étudiants sapins<html> t conditionnée abeilles par l&#39;avant appariement methycyclohexanone (SMI) ou octanol (PTOM) à renfort de saccharose (figure 4A). Pourcentage de réponses ont été plus faibles sur le premier essai et ont augmenté sur les essais ultérieurs, ce qui indique que les abeilles ont appris l&#39;association des odeurs et de saccharose. Il y avait des différences dans le degré que les abeilles ont appris l&#39;association conditionné dans les différents groupes d&#39;étudiants. Dans notre expérience, ce genre de différences pourraient être dues à l&#39;odeur qui a été utilisé comme le CS, les éléments imprécis de la méthode (méthode 1), ou au niveau des expérimentateurs de formation. Dans le troisième cas, la performance devient vite plus conforme à l&#39;expérience accrue des expérimentateurs. Après conditionnement, chaque abeille a été testé deux fois avec chaque odeur. Dans les groupes des abeilles mellifères qui avaient été conditionnées avec couplage avant de l&#39;OCT ou MCH, la réponse a été, comme prévu, la plus forte à l&#39;odeur conditionné (figure 4B). <html> ent &quot;&gt; Le deuxième groupe des abeilles qui ont connu avant appariement à octobre a été conditionné en parallèle à un autre groupe dans lequel l&#39;odeur PTO a été en arrière couplé avec du saccharose. jumelage arrière est l&#39;un des plusieurs types de procédures de contrôle afin de démontrer que l&#39;augmentation de la réponse est spécifique à transmettre appariement et non à un autre processus, tels que l&#39;excitation non-spécifique de sensibilisation. Pour jumelage arrière, les États-Unis saccharose et l&#39;odeur CS sont présentés dans l&#39;ordre inverse de ce qui est montré à la figure 1. acquisition de données de jumelage arrière sommes ne s&#39;affiche pas parce que la CR ne peut pas être marqué compte tenu de la présentation de l&#39;odeur CS après la présentation de saccharose. Comme on pouvait s&#39;y prévu pour le conditionnement associatif, les niveaux à OCT réponse étaient plus élevés dans les énoncés prospectifs jumelé groupe par rapport au groupe arrière (figure 4C). 7fig1highres.jpg &quot;width =&quot; 500 &quot;/&gt; Figure 1: Diagrammes de modèle expérimental pour le conditionnement à l&#39;aide avant l&#39;appariement. Voir le tableau 1 pour les définitions des termes utilisés dans ce chiffre. (A) Le CS (odeur) précède et chevauche les États-Unis (solution / eau saccharose). La relation entre le CS et des États-Unis montre est optimale pour les abeilles à miel conditionné et les mites. Mais l&#39;ISI optimal peut dépendre du protocole de conditionnement et des espèces animales 1. (B) Répartition et chronologie relative de CS, CR, États-Unis, et UR. Le CR qui survient avant la présentation des États-Unis ou pendant les essais non renforcés &quot;test&quot; est la mesure dépend des protocoles expérimentaux. <img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51057/51057fig2highres.jpg" width="500" /> Figure 2: Odeur épuisement à la réutilisation des cartouches. Pour ces données, cartouches d&#39;odeurs étaientmis en place avec l&#39;hexanol comme décrit dans le texte. Hexanol est couramment utilisé comme un CS dans les études PAR; cependant, le taux réel d&#39;épuisement dépendra de l&#39;odeur et du solvant. Cartouches ont ensuite été utilisés qu&#39;une seule fois pendant 4 secondes chaque minute plus de 8 essais (en supposant que 5 abeilles / essai dans une expérience standard qui serait égale à 40 utilisations). Les dilutions dans le solvant indiqué, qui étaient relativement standard pour les expériences PAR, ont été de 2,0 M (A) et 0,2 M (B). (A, B) L&#39;odeur a été prélevé après le premier et le huitième essais par adsorption sur une phase solide microextraction (SPME) de fibres qui a été ensuite désorbé sur un chromatographe en phase gazeuse. Les aires relatives sous les pics étaient plus élevés après le premier procès relatif à la huitième pour les solvants et pour les deux concentrations (Wilcoxon appariées signé test de rang p &lt;0,05 [*] ou plus), ce qui montre que moins d&#39;odeur a été délivré de la cartouche après que la cartouche a été utilisée à plusieurs reprises. (C, D) Les mêmes données montrent que la huitième tr<html> IAL avec l&#39;axe des y élargi. Il montre que l&#39;épuisement est légèrement supérieure à l&#39;hexane par rapport à l&#39;huile minérale, mais uniquement à la concentration plus faible. <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51057/51057fig3highres.jpg" width="500" /> Figure 3 Acquisition et test à l&#39;aide décanale que le CS et la méthode 2 pour le conditionnement. (A) de première instance par procès réponse (CR) de plus de 12 essais de couplage avant (figure 1). Les données sont tirées des abeilles n = 20 de miel conditionné en quatre groupes de cinq abeilles chacune. L&#39;ISI était de 3 secondes et l&#39;ITI est de 6 min. (B) à l&#39;aide de tests non armé odeurs qui diffèrent de décanal en longueur et / ou la position de l&#39;atome de carbone du carbonyle chaîne carbonée. Les odeurs ont été présentées dans une série randomisée dans les quatre groupes et ont été entrecoupées par des essais renforcés par des décans égyptiens (aux deux ou trois essais) afin d&#39;éviter l&#39;extinction de la CR. e_content &quot;fo: keep-together.within page =&quot; always &quot;&gt; <img alt="Figure 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51057/51057fig4highres.jpg" width="500" /> Figure 4: Les données d&#39;un atelier au cours duquel diplômé étudiants ont été formés à conditionner les abeilles en utilisant PAR méthode 1. données (A) Acquisition de trois groupes d&#39;abeilles à miel conditionné à l&#39;octanol (n = 23 et 15 pour Gps 1 et 2, respectivement) et méthylcyclohexanone (n = 10) (B) CR lors des essais non renforcés avec deux odeurs. quatre essais présentés en série aléatoire entre les groupes. (C) Tests non armé avec deux odeurs dans deux groupes d&#39;abeilles de miel, une à l&#39;avant associé (Gp 1, n = 23) et un arrière jumelées (n = 25). <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td> Terme (abréviation) </td><td> Définition </td><td> Exemple pertinent </td></tr><tr><td> Stimulus conditionné (CS) </td><td> Astimulus qui provoque peu ou pas de réponse du premier et des États-Unis signale </td><td> ODEUR </td></tr><tr><td> Réponse conditionné (CR) un </td><td> La réponse à la CS après association avec les États-Unis </td><td> Trompe EXTENSION </td></tr><tr><td> Stimulus inconditionnel (États-Unis) </td><td> Un stimulus biologiquement significatives qui suscite une réponse </td><td> SUCROSE / SOLUTION EAU </td></tr><tr><td> Réponse inconditionnée (UR) une </td><td> La réponse aux États-Unis </td><td> Trompe EXTENSION </td></tr><tr><td> Inter-stimulation Intervalle (ISI) </td><td> Le temps entre le début de la CS et l&#39;apparition des États-Unis </td><td> ODEUR à intervalle SUCROSE </td></tr><tr><td> Inter-première instance Interval (ITI) </td><td> Le temps entre les appariements successifs CS-américaines pour un seul animal </td><td> ODEUR (essai n) à l&#39;odeur (essai n + 1) intervalle </td></tr></tbody></table> Tableau 1 Importante terminologie. Reportez-vous à la figure 1 pour une illustration de ces termes. un PER Pour le conditionnement de la CR et UR sont les mêmes, bien que pour d&#39;autres types d&#39;associations et les réflexes de la CR et UR peuvent différer. <a href="/files/ftp_upload/51057/BEE_4.avi" target="_blank">Film 1.</a> Une vidéo d&#39;une abeille effectuer PAR après avoir été conditionné pour répondre à une odeur. Notez la réponse PER de l&#39;abeille environ 1,5 sec suivante odeur apparition. Logiciel de suivi cartographié les mouvements des antennes en réponse à la présentation de l&#39;odeur. Les lignes tracées dans le coin supérieur droit de la vidéo illustrent les mouvements des antennes réelles. Les deux graphiques en bas de l&#39;écran indiquent les mouvements des antennes sur le X (à gauche) et Y (à droite) coordonne. Les lignes verticales dans le graphique figurant dans la vidéo indiquent, de gauche à droite, la lumière ON, PER, s&#39;éteignent et trompe rétractation.

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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 Protocole d&#39;intervention en Trompe d&#39;extension pour les enquêtes plasticité comportementale chez les insectes: application à la base, biomédicale et la recherche agricole

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

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

33.3K vues.  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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