Name: neuropharmacological manipulation of restrained and free-flying honey bees, apis mellifera
Uploaded: 2016-11-26T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 8 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Neuropharmacological Manipulation of Restrained and Free-flying Honey Bees, Apis mellifera at JoVE.com

This project was funded by ARC grant DP0986021 and NHMRC grant 585442. ABB is supported by an ARC Future Fellowship (FT140100452). JAP is supported by an iMQRES scholarship awarded by Macquarie University and by a DAAD-Doktorandenstipendium awarded by the German Academic Exchange Service. JMD is supported by CNRS and University Paul Sabatier.

마구 꿀벌 1. 약국 (FDA) <ol><li> 구강 치료 <ol><li> 물 500 ㎖로 크로즈 257g을 혼합하여 1.5 M 수크로오스 용액을 제조 하였다 (이것은 끓는 물에 자당이 양을 용해 쉽다). 사용할 때까지 4 ℃에서 자당 솔루션을 저장합니다. 참고 : 자당 솔루션은 특정 미생물에 대한 매우 친절 환경을 제공하고, 따라서 쉽게 오염 및 꿀벌에 싫은된다. 벌크 수크로오스 용액을 분취하고 사용할 때까지 -20 ℃에서 저장 될 수있다. </li><li> 적절한 약물 투여 량을 결정합니다 (아래의 토론 섹션에서 해결 그것을 달성하는 방법), 및 예를 들어, 20 μg의를 제공하기 위해 (선호하는 약물 투여 량은 20 μL에 용해되도록 자당 용액을 용액을 제조하는에서 약을 희석 1 ㎎ / ㎖의 비). 하네스 꿀벌 Felsenberg 등에 따라. (2011) 16. 오 꿀벌이 더 이상 강조되지 않도록하기 위해 적어도 12 시간 약물 치료 전에이 단계를 수행약액이 제공 될 때 활용에서 유타. 주 : 자세한 일관된 결과를 들어,이 O / N (34 ° C 및 70 % 습도 인큐베이터에서 무력화 꿀벌을 배치하여) 꿀벌을 굶어하는 것이 가장 좋습니다. </li><li> 마이크로 피펫을 사용하여 밝혀 꿀벌의 안테나에 1.5 M 수크로오스 물방울을 터치. 프로보 시스가 확장되면, 꿀벌의 코에 직접 약물을 함유하는 1.5 M 슈크로 오스 20 ㎕의 액 적을 터치. 꿀벌이 모든 것을 소비해야합니다. 차량 제어로 추가 약물없이 1.5 M 자당 솔루션을 사용합니다. 참고 : 자당 용액의 양은 실험 계획에 따라 조정해야 할 수도 있습니다. appetitive 조절이 의도하는 경우, 훈련 직전에 꿀벌을 공급하는 꿀벌 &#39;응답을 방해합니다. </li><li> 폐기 또는 자당을 모두 소비하지 않는 꿀벌을 따로 설정합니다. 주 : 꿀벌 다수 자당 용액 마시 실패하면 반송 스케줄을 조정해야 할 수도있다. </li></ol></li><li> 흉부에 주입 <ol><li> 다음과 같이 꿀벌에 벨소리 17 약을 준비합니다 : <ol><li> 혼합 및 오토 클레이브 7.45 g의 NaCl, 0.448 g의 KCl, 0.812 g의의 MgCl 2, 0.735 g의 CaCl2를, 54.72 g 자당, 4.95 g의 D-포도당, 물 1,000 ml의에서 2.48 g의 HEPES. 그것은 쉽게 오염으로 벨소리를 저장할 때주의해야합니다. 사용할 때까지 -20 ° C에서 나누어지는 및 저장 벨소리. </li><li> 링거 용액에 약물을 녹인 다음, 원하는 양의 5 μL 존재가되도록 희석한다. 1 μg의 / μL의 최종 솔루션 링거 1000 : 꿀벌 약물 5㎍을 처리 할 경우에는 예를 들어, 1 g의 초기 한 희석 전에 링거액, 1 ㎖에 용해시킬 수있다. 주 : 대안 적으로, 시판은 PBS (살랑를 인산 완충) 대신 링거 용액을 사용할 수있다. </li></ol></li><li> 양날 면도날의 모서리를 파괴하여 microscalpel합니다블레이드 홀더. 그것은 날카로운 끝 지점과 함께 좋은 날을 수 있도록 블레이드 홀더에 칼날 조각을 연결합니다. </li><li> 실체 현미경에서 조심스럽게 옆에 꿀벌의 흉부의 후방 날개 프로세스에 바로 배반 위에 2mm 구멍을 잘라 microscalpel를 사용합니다. 이 비행 근육을 다칠 수 있습니다으로 너무 깊이 절단하지 말고, 날개 경첩을 피하기 위해주의해야합니다. 표피의 플랩 나중에 부상의 사이트를 닫고 다시 접을 수 있도록 이상적으로, 만, 세 가지 측면을 잘라. </li><li> 흉부에있는 구멍의 상단에있는 약물을 포함하는 마이크로 피펫, 보증금 5 μlL 벨소리 (또는 PBS)를 사용. 조심스럽게 전체 강하가 체액에 흡수되어 있는지 확인하기 위해 현미경으로 모니터링 할 수 있습니다. 차량 제어로 벨소리 (또는 PBS)를 사용합니다. </li><li> 가능하면, 다시 구멍을 통해 표피 플랩 이동합니다. 5 ~ 10 시간 후에는 다시 연결하고 밀봉한다. 주 :이 방법의 대안으로서, SMA 개봉 후, 유리 주사기를 사용 흉부에 직접 1 μL를 주입주사기 바늘로 frenum합니다 (배반의 후방 지역의 가로 라인)의 중간에 LL 구멍 (직경 : 0.6 mm, G : 23). 이것은 제 메스 및 주사 부위 작다와 흉부를 절단 할 필요를 회피하지만,이 방법은, 노광 주사 부위를 떠날 것이다. </li></ol></li><li> Ocellus 주입 주 :이 체액으로, 헤드 캡슐에 걸쳐 분자를 전달하기위한 적합한 방법이다. <ol><li> 1.2.1와 같이 약물을 제조하지만, 원하는 투여 량 링거액 또는 PBS 중 1 ㎕를 함유 이도록 약물 농도를 조절 (더 적은 부피 흉부 통해보다 ocellus 홀을 통해 흡수 될 수있다). </li><li> 1.2.2에서와 같이 microscalpel를 준비합니다. 실체 현미경에서 왁스와 목의 틈새를 작성하여 장소에 무력화 꿀벌의 머리를 잠급니다. 손상 더듬이 후각 또는 I를 할 수있는 다른 셀을 방지하기 위해 저온 용융 왁스 (예를 들면, 치과 용 왁스)를 사용하여행동 (예를 들어, 후각 학습)을 평가하기위한 mportant. 조심스럽게 렌즈 아래 microscalpel의 선단부를 삽입하여 중간 ocellus 렌즈를 제거하고 부드럽게 머리 캡슐이없는 렌즈를 휴식. 주 : 이동을 방지하기 위해, 안테나를 통해주의 깊게 왁스를 배치하는 것도 가능하다. </li><li> 조심스럽게 ocellus 구멍에 약을 피펫. 모두가 머리를 캡슐에 촬영 될 때까지 기다립니다. 안테나에서 치과 왁스를 제거하고 꿀벌 실험 절차를 계속하기 전에 잠시 동안 휴식 할 수 있습니다. 차량 제어로 벨소리 (또는 PBS)를 사용합니다. </li></ol></li><li> ocellar 기관에 주입 주 : ocellar 기관이 큰 섬유를 포함, 중앙 뇌 (18)의 대부분의 지역에 연결. 이 처리 방법만을 뇌로 화합물을 적용하지만, 뇌의 특정 하위 영역 타겟팅되지 있습니다. <ol><li> 1.3.2에서와 같이 벌을 준비합니다. 그리고 t와 중간 ocellus의 렌즈를 제거1.3.3에서와 같이 microscalpel의 IP. 참고 :이 주입하기 전에 2 시간까지 수행 할 수 있습니다. 우리의 경험을 바탕으로, 공급 꿀벌 굶주린 꿀벌보다이 수술에 대처 더 잘 할 수있다 </li><li> 작은 게이지가 장착 된 10 μL 유리 주사기를 작성 (예를 들어, 33, 직경 210 μm의) 약물 용액 바늘 1.3.1에서와 같이 제조 함. </li><li> 수동 미세 조작기를 사용하여, 50 ㎛의 깊이까지 헤드 캡슐로 ocellar 망막을 통해 주사기의 끝 부분을 삽입하여 용액 250 NL 주입. </li><li> 사용 후에는, 그 후, 증류수로 주사기를 75 % 에탄올로 3 회 3 회 헹군다. </li></ol></li><li> 특정 뇌 구조에 미세 주입 주의 : 전술 한 체계적인 치료 이외에, 그것은 특히 뇌 구조로 microinjections을 수행 할 수있다. 영향을받지 않는 다른 남기고 이것은 하나 이상의 뇌 영역의 약리학 적 조작을 허용한다. 이 작품뇌의 앞쪽 뇌 표면 (예를 들어, 더듬이 로브, 버섯 몸 꽃받침 또는 수직 로브, 또는 광학 로브)에서 인식하기 쉬운 지역이지만, 다른 지역과 가장을 대상으로하고있다. 방향 (전방 / 후방, 지느러미 / 복부)가 neuraxis 19보다, 오히려 몸 축에 의미 있습니다. <ol><li> 형광을 추가 1.2.1에서와 동일한 방식으로 벨소리 또는 PBS에 약물을 준비한다 (예, 0.5 ㎎ / ㎖ 덱스 트란 알렉사 546 또는 568 불소) 또는 비 형광 색소 (예를 들면, 1 mM의 메틸렌 블루). 참고 실험 (뇌 절개 다음, 공 초점 현미경을 사용하여)를 통해 후 비 형광 염료가 실험 기간 동안 직접 모니터링을 허용하는 반면 형광 염료의 첨가는 주입 위치의 인증을 허용 할 것이다. </li><li> 표준 개최 (전극 풀러의 홀더 클램프에 1.0 mm를 올바른 직경의 유리 모세관을 삽입, 주입 용 유리 피펫을 만들려면어 물질 목록에 언급 된 마이크로 인젝터)을 위해 포함되어 있습니다. 약 0.5 cm 길이 팁을 제조 당겨 열 설정을 조정 (설정은 동일한 모델이 사용 되더라도, 각 풀러에 대해 상이 할 것이다). 주의 : 이상적으로, 두 피펫 모두 사용할 수 있도록 동일한 길이와 형상을 가져야 하나의 유리로부터 뽑아. </li><li> 실체 현미경 아래에서 눈에 삽입 된 계수의 크기를 이용하여 비주얼 추정에 기초하여, 약 10 ~ 15 ㎛의 외경을 구하는 팁 휴식. 눈금 단계는 제조자에 의해 정의되고 사용 된 배율 보정 될 수있다. </li><li> 그런 다음 주입하는 용액을 유리 피펫을 입력합니다. 필라멘트 유리 모세관을 사용하는 경우, 그렇지 않으면 microloader 팁을 사용 팁을 작성하여 약물 용액에 뒷면을 배치하여 피펫을 입력합니다. </li><li> 수동 또는 전자식 MI에 의해 제어되는 마이크로 인젝터의 모세관 홀더로 채워진 유리 피펫을 삽입cromanipulator. </li><li> (타겟 뇌 구조의 크기에 따라 0.5 NL) 원하는 볼륨을 주사하도록 마이크로 인젝터 보정. 이를 위해 미네랄 오일을 함유하는 작은 페트리 접시에 직접 주사하여 계수와 액체 방울의 직경을 측정한다. 원하는 볼륨에 도달 할 때까지 설정을 변경합니다. </li><li> 세 인하와 더불어, microscalpel를 사용하여 헤드 캡슐의 앞쪽 부분에 개구부를 절단하기 전에, 1.3.2에서와 같이 부드러운 치과 용 왁스를 사용하여 무력화 꿀벌의 머리를 수정 : 그냥 중간 ocellus 아래 하나 (복부), 하나에서 안테나 위의 오른쪽 또는 왼쪽 눈과 하나의 테두리 (지느러미) 유래한다. 장소에서 열린 플랩을 개최 치과 왁스의 조각을 사용합니다. </li><li> 조심스럽게 분비 따로 미세 집게를 사용하여 뇌의 상단에 거짓말 기관이 다음 대상 뇌 구조 이상 (뇌 주위에 매우 얇은 막)을 neurilemma에 작은 파열을 누릅니다. 참고 : 많은 꿀벌이 한 번에 처리 할 경우,이 절차를이전에 수행 될 수있다; 뇌가 건조하는 수도로, (더 이상 30 분 이상) 너무 오래이 상태에서 꿀벌을 떠나지에 그러나주의해야합니다. </li><li> 원하는 뇌 영역에 팁을 삽입하고 뇌 표면에 수직 깊이를 조정 (예를 들어, 버섯 몸 꽃받침 60 μm의). 사전 설정 볼륨을 주입한다. 측면 뇌 영역의 경우 (즉, 각 반구 하나의 주입을) 양자 주입. 비 형광 염료를 사용하는 경우, 주입하는 동안 관찰에 적합한 영역에서 발생한 주사를 보장한다. 형광 염료를 사용하는 경우, 형광 관찰 시스템 실체 현미경을 이용하여 형광등 아래에서 동일한 작업을 수행. </li><li> 그 후, 다시 꿀벌의 머리 위에 열려있는 플랩을 배치합니다. 마이크로 납땜 인두의 끝을 감싸 얇은 와이어를 사용하여, 직경 약 1mm 인 에이코의 결정을 용융 (용융 온도 것은 35-37 °의 C이다)과 상처를 봉인. 이것은 크게 사망률을 줄일 수 있습니다. </li><li> 릴리스예를 들어, 코 확장 반사 (PER) 20 테스트 - 행동 분석을위한 하네스에서 꿀벌 (그러나 설명을 참조), 또는 구속 꿀벌 실험을위한 하네스에 보관하십시오. </li><li> 형광 염료를 사용한 경우의 실험 공 초점 레이저 주사 현미경 (도. 1)를 사용하는 동안 후 분사가 관심 영역에 충돌 확인. 주 : (가 주입 단계 동안 비 형광 염료를 참조 어려운 것) 깊은 뇌 영역을 목표로 할 때 특히 유용하다. </li></ol></li></ol> 무료 비행 꿀벌 2. 의약품 안전청 방법 <ol><li> 구강 치료 <ol><li> 단계에서와 동일한 방법으로 약물을 준비 1.1.1-1.1.2. 급 지대에 약액을 추가하고 저장 냉장고에 넣습니다. 주 : 모든 장치는 거꾸로 병 뚜껑이나 티슈 페이퍼에 반전 항아리로 할 것입니다. </li><li> 1 M 또는 0.5를 포함하는 중력 공급에 꿀벌 기차하이브에 가까운 공급 장치를 배치하여 M 자당 솔루션입니다. 꿀벌 피더에서 꼴을 시작하면 그것은 (최소 5m) 찌르 게되는 것을 방지하기 위해 편안한 거리가 될 때까지 점진적으로 더 멀리 이동합니다. </li><li> 순서 페인트 마크 꿀벌 개별 꿀벌을 추적합니다. 사용되는 모든 색상 조합의 목록을 확인합니다. 피더에서 꿀벌 땅은 조심스럽게 두 가지 색상과의 복부를 표시하고, 조합이 촬영 목록에 메모를 할 때. </li><li> 약물 / 자당 솔루션을 포함하는 장치에 대한 중력 공급 장치를 교체합니다. 피더를 방문 표시된 꿀벌 기록해 둡니다. 꿀벌 다작의 채용만큼 공급기를 방문하는 표시되지 않은 벌, 신속하게 통제 얻을 수있는 마약을 상용 공급을 방문하는 꿀벌의 숫자를 잡아라. 동일한 실험이 연속 일에 수행 될 경우, 나이브 꿀벌이 더 이상 없을 나이브 하듯이 특히 문제가된다. 참고 : 급 지대에 개별 꿀벌을 훈련, 이전의 저자에 대한 대안으로23 -의 성공적 전체 하이브 (21)에 약물 레이스 크로스 물을 공급하고있다. </li></ol></li><li> 국소 치료 주 : 목적은 왁스 곤충 표피를 관통 할 수있는 용매에 관심있는 화합물을 용해하는 것이다. 용제는이 목적을 위해 사용될 수있다. 가장 일반적으로 사용되는 아세톤, 디메틸 포름 아미드 (DMF) 및 디메틸 술폭 시드 (DMSO)를 포함한다. <ol><li> 용매가 손 화합물에 대한 가장 적합한 평가합니다. 강력한 표현형이 조심스럽게 다른 용매의 각각에 용해 과다 복용 (예를 들어, 마비 또는 사망), 고용량으로 치료 꿀벌 (단계 2.2.2) (예를 들어, 20 μg의 코카인 7)에서 예상되는 경우 마비까지 시간을 모니터링 또는 사망. </li><li> 1 μL의 마이크로 캐 필러 (또는 마이크로 실린 적절한 반복 디스펜서에 부착 될 수 있음) 및 마이크로 캐 필러 홀더를 사용하여 약액의 1 μL (예를 들어, 3 무승부(81), 모세관에 코카인 g / μL). 드롭을 추방 조심스럽게 표시된 꿀벌의 가슴에 그것을 페인트. 꿀벌은 다음을 신랑 가능성 등의 영역이 아니라 고체 드롭을 떠나보다, 솔루션과 가능성의 큰 커버. 화합물이 날개 경첩, 또는이 흉부 떨어져 그것을 끌어와는 체액에 흡수되지 않고 증발 측면을 따라 할 수 닿지 않도록주의하십시오. 참고 : 연구 목표에 따라이 방법은 꿀벌의 복부에 약물을 관리하는 데 사용할 수 있습니다. 흉부 (24) .This 방법을 작품에 적용 동일하게 무료로 비행 꿀벌로 밝혀 그러나 약물은 더 빠르고 더 많은 양의 CNS에 도달합니다. </li></ol></li><li> 휘발 처리 <ol><li> 약물을 용해 100 % 에탄올 (이전에이 방법은 꿀벌 (10)에 코카인을 전달하는 데 사용되었다). 가용성을 보장하기 위해, 염산염 또는 다른 염 형태를 사용하지 않는약물 가능한 경우. 양 꿀벌에 전달할되도록 희석하여 제조 할 때는 100 μL로 존재한다. 차량 제어로 순수 에탄올을 사용합니다. </li><li> 필라멘트를 만들려면 McClung와 Hirsh (25)와 동일한 절차를 사용합니다. <ol><li> 간단히 설명 : 손톱 주위에 단단히 니크롬 선을 바람과 두 개의 전선 (필라멘트의 각 끝에 하나)에 연결합니다. 못을 제거합니다. 나머지 니크롬 코일 필라멘트로서 지칭된다. </li><li> 선택된 온도에 저항력이 있어야 50 mL의 원심 분리 튜브의 뚜껑으로주의 깊게 천공 홀을 통해 배선을 두 스레드. 액체 실리콘과 장소에 와이어를 접착제. 참고 :이 튜브 밀폐 할 것입니다. 이 실험에 이차 노출을 방지하고 꿀벌이 적절한 투여 량으로 처리되어 있는지 확인하는 것이 필수적이다. </li></ol></li><li> 전원에 필라멘트로 이어지는 선을 연결. 열전쌍을 사용하여 온도를 측정필라멘트, 이상적으로, 문제의 약물에 대한 적절한 온도 프로파일을 초래 하나, 난방 이하의 10 초를 허용 하나까지 서로 다른 전압 / 전류 조합으로 실험. 이것은 매우 중요하다, (적어도 200 ° C까지 가열 할 필요가 휘발 코카인 위해서는 예를 들어,하지만, 350 °의 C 이상 온도가 보조 화합물 (26)로 분해된다) 관련 문헌을 참조하십시오. </li><li> 조심스럽게 필라멘트 상 에탄올 용액을 포함하는 약 100 μl를 피펫. 이러한 증착 효율을 증가하므로 가급적 필라멘트 표면에 액체를 확산. 모든 에탄올이 증발 될 때까지 상온에서 노출 된 필라멘트를 남겨주세요. 주 : 에탄올이 충분히 증발되지 않으면 꿀벌 선택과 에탄올의 약물 모두로 처리한다. 꿀벌은 에탄올에 매우 민감한, 일부 약은 어떤 것 바이어스 전을 에탄올로 시너지 상호 작용이perimental 결과. </li><li> 에탄올을 완전히 (약물의 침전이 보통 현미경 건조 필라멘트에서 알 수있는)이 증발되면, 50 ㎖ 튜브에서 자유 비행 꿀벌 타기. 조심스럽게 필라멘트를 포함하는 덮개를 닫습니다. </li><li> 10 초 동안 전원을 켜고 전원을 끄고 다른 50 초를 기다립니다 (휘발 된 화합물을 냉각하여 응축 또는 예금 할 수 있도록하기 위해). 꿀벌을 놓습니다. 참고 :이 치료 방법은 자유 비행 꿀벌에 대한 뛰어난 작동하지만, 그냥 효과적으로 무력화 꿀벌 사용할 수 있습니다. 단순히 50 ML 튜브 내부의 무력화 꿀벌을 연결합니다. 꿀벌 사이에 2.3.4에 설명 된대로 필라멘트를 다시로드하십시오. 높은 처리량, 여러 섬유는 병렬로 사용될 수있다. </li></ol></li></ol>

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(47), e2282 (2011).</li><li>Burger, H., Ayasse, M., D&#246;tterl, S., Kreissl, S., Galizia, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perception+of+floral+volatiles+involved+in+host-plant+finding+behaviour:+Comparison+of+a+bee+specialist+and+generalist.">Perception of floral volatiles involved in host-plant finding behaviour: Comparison of a bee specialist and generalist.</a> J. Comp. Physiol. A Neuroethol. Sensory, Neural, Behav. Physiol. 199 (9), 751-761 (2013).</li><li>Pan, K. C., Goodman, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ocellar+projections+within+the+central+nervous+system+of+the+worker+honey+bee,+Apis+mellifera.">Ocellar projections within the central nervous system of the worker honey bee, Apis mellifera.</a> Cell Tissue Res. 176 (4), 505-527 (1977).</li><li>Ito, K., Shinomiya, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systematic+nomenclature+for+the+insect+brain.">A systematic nomenclature for the insect brain.</a> Neuron. 81, 755-765 (2014).</li><li>Bitterman, M. E., Menzel, R., Fietz, A., Sch&#228;fer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Classical+conditioning+of+proboscis+extension+in+honeybees+(Apis+mellifera).">Classical conditioning of proboscis extension in honeybees (Apis mellifera).</a> J. Comp. Psychol. 97 (2), 107-119 (1983).</li><li>Barron, A. B., Robinson, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+modulation+of+task+performance+by+octopamine+in+honey+bee+(Apis+mellifera)+division+of+labour.">Selective modulation of task performance by octopamine in honey bee (Apis mellifera) division of labour.</a> J. Comp. Physiol. A Neuroethol. Sens. Neural. Behav. Physiol. 191 (7), 659-668 (2005).</li><li>Schulz, D. J., Sullivan, J. P., Robinson, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Juvenile+Hormone+and+Octopamine+in+the+Regulation+of+Division+of+Labor+in+Honey+Bee+Colonies.">Juvenile Hormone and Octopamine in the Regulation of Division of Labor in Honey Bee Colonies.</a> Horm. Behav. 42 (2), 222-231 (2002).</li><li>Schulz, D. J., Elekonich, M. M., Robinson, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biogenic+amines+in+the+antennal+lobes+and+the+initiation+and+maintenance+of+foraging+behavior+in+honey+bees.">Biogenic amines in the antennal lobes and the initiation and maintenance of foraging behavior in honey bees.</a> J. Neurobiol. 54 (2), 406-416 (2003).</li><li>Barron, A. B., Vander Meer, R. K., Maleszka, J., Robinson, G. E., Maleszka, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparing+injection,+feeding+and+topical+application+methods+for+treatment+of+honeybees+with+octopamine.">Comparing injection, feeding and topical application methods for treatment of honeybees with octopamine.</a> J. Insect Physiol. 53 (2), 187-194 (2007).</li><li>McClung, C., Hirsh, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stereotypic+behavioral+responses+to+free-base+cocaine+and+the+development+of+behavioral+sensitization+in+Drosophila.">Stereotypic behavioral responses to free-base cocaine and the development of behavioral sensitization in Drosophila.</a> Curr. Biol. 8 (2), 109-112 (1998).</li><li>Martin, B. R., Lue, L. P., Boni, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pyrolysis+and+volatilization+of+cocaine.">Pyrolysis and volatilization of cocaine.</a> J. Anal. Toxicol. 13 (3), 158-162 (1989).</li><li>Lefer, D., Perisse, E., Hourcade, B., Sandoz, J. -. C., Devaud, J. -. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+waves+of+transcription+are+required+for+long-term+memory+in+the+honeybee.">Two waves of transcription are required for long-term memory in the honeybee.</a> Learn. Mem. 20 (1), 29-33 (2012).</li><li>Urlacher, E., Soustelle, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Honey+Bee+Allatostatins+Target+Galanin/Somatostatin-Like+Receptors+and+Modulate+Learning:+A+Conserved+Function?.">Honey Bee Allatostatins Target Galanin/Somatostatin-Like Receptors and Modulate Learning: A Conserved Function?.</a> PLoS One. 11 (1), e0146248 (2016).</li><li>Stollhoff, N., Menzel, R., Eisenhardt, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+recovery+from+extinction+depends+on+the+reconsolidation+of+the+acquisition+memory+in+an+appetitive+learning+paradigm+in+the+honeybee+(Apis+mellifera).">Spontaneous recovery from extinction depends on the reconsolidation of the acquisition memory in an appetitive learning paradigm in the honeybee (Apis mellifera).</a> J. Neurosci. 25 (18), 4485-4492 (2005).</li><li>Barron, A. B., Maleszka, R., Helliwell, P. G., Robinson, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+cocaine+on+honey+bee+dance+behaviour.">Effects of cocaine on honey bee dance behaviour.</a> J. Exp. Biol. 212 (2), 163-168 (2009).</li><li>Devaud, J. -. M., Papouin, T., Carcaud, J., Sandoz, J. -. C., Gr&#252;newald, B., Giurfa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+substrate+for+higher-order+learning+in+an+insect:+Mushroom+bodies+are+necessary+for+configural+discriminations.">Neural substrate for higher-order learning in an insect: Mushroom bodies are necessary for configural discriminations.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. , 1-9 (2015).</li><li>Vergoz, V., Roussel, E., Sandoz, J. -. C., Giurfa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aversive+learning+in+honeybees+revealed+by+the+olfactory+conditioning+of+the+sting+extension+reflex.">Aversive learning in honeybees revealed by the olfactory conditioning of the sting extension reflex.</a> PLoS One. 2 (3), e288 (2007).</li><li>Henry, M., B&#233;guin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+common+pesticide+decreases+foraging+success+and+survival+in+honey+bees.">A common pesticide decreases foraging success and survival in honey bees.</a> Science. 336 (6079), 348-350 (2012).</li><li>S&#248;vik, E., Perry, C. J., LaMora, A., Barron, A. B., Ben-Shahar, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Negative+impact+of+manganese+on+honeybee+foraging.">Negative impact of manganese on honeybee foraging.</a> Biol. Lett. 11 (3), 20140989 (2015).</li><li>Farooqui, T., Vaessin, H., Smith, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Octopamine+receptors+in+the+honeybee+(Apis+mellifera)+brain+and+their+disruption+by+RNA-mediated+interference.">Octopamine receptors in the honeybee (Apis mellifera) brain and their disruption by RNA-mediated interference.</a> J. Insect Physiol. 50 (8), 701-713 (2004).</li><li>Guo, X., Su, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recipe+for+a+Busy+Bee:+MicroRNAs+in+Honey+Bee+Caste+Determination.">Recipe for a Busy Bee: MicroRNAs in Honey Bee Caste Determination.</a> PLoS One. 8 (12), e81661 (2013).</li><li>Cristino, A. S., Barchuk, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroligin-associated+microRNA-932+targets+actin+and+regulates+memory+in+the+honeybee.">Neuroligin-associated microRNA-932 targets actin and regulates memory in the honeybee.</a> Nat. Commun. 5, 5529 (2014).</li><li>Vargaftig, B. B., Coignet, J. L., de Vos, C. J., Grijsen, H., Bonta, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mianserin+hydrochloride:+Peripheral+and+central+effects+in+relation+to+antagonism+against+5-hydroxytryptamine+and+tryptamine.">Mianserin hydrochloride: Peripheral and central effects in relation to antagonism against 5-hydroxytryptamine and tryptamine.</a> Eur. J. Pharmacol. 16 (3), 336-346 (1971).</li><li>Beggs, K. T., Tyndall, J. D. A., Mercer, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Honey+bee+dopamine+and+octopamine+receptors+linked+to+intracellular+calcium+signaling+have+a+close+phylogenetic+and+pharmacological+relationship.">Honey bee dopamine and octopamine receptors linked to intracellular calcium signaling have a close phylogenetic and pharmacological relationship.</a> PLoS One. 6 (11), (2011).</li><li>Matsumoto, Y., Menzel, R., Sandoz, J. -. C., Giurfa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revisiting+olfactory+classical+conditioning+of+the+proboscis+extension+response+in+honey+bees:+a+step+toward+standardized+procedures.">Revisiting olfactory classical conditioning of the proboscis extension response in honey bees: a step toward standardized procedures.</a> J. Neurosci. Methods. 211 (1), 159-167 (2012).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

위에서 설명한 방법은 자유 비행 또는 무력화 꿀벌 중 하나의 간단하고 효과적이고 강력한 치료를 할 수 있습니다. 이러한 방법은 많은 실험 패러다임 생물 질문 (표 1)와 호환됩니다. 자유 비행하는 모든 방법을 쉽게 밝혀 꿀벌에 적용될 수있다. 임시 구속 침습성 치료 방법은 종종 꿀벌 &#39;비행하는 능력을 손상시킬 수 있기 때문에 역방향 그러나 덜 성공적이다. <p class="jove_content...

카를 폰 프리 슈는 자신의 춤 언어 (1)를 밝혀 때문에, 꿀벌은 동물의 행동 및 신경 생물학 연구자를위한 인기있는 연구 종을 남아있다. 최근 새로운 분야의 수많은 이러한 두 필드 및 그들과 함께 제기 한 여러 가지 다른 분야 (예를 들면, 분자 생물학, 유전학, 컴퓨터 과학)의 교차점에 나왔다. 이것은 문제가 신경계 내에서 활동의 결과 방법을 이해하기위한 새로운 이론과 모델의 신속한 개발을 주도하고있다. 때문에 독특한 라이프 스타일, 풍부한 행동 레퍼토리, 실험 및 약리 조작의 용이성, 꿀벌이 혁명의 최전선에 남아있다. 꿀벌은 같은 그 기본 학습과 기억 2, 3, 결정 (4)을, 후각 5, 시각 처리 (6)과 같은 기본적인 신경 생물학적 문제를 연구하는 데 사용하고있다. 최근 몇 년 동안, 혼11, 잠 12 13 노화, 또는 메커니즘 마취 (14)의 기초 - EY 꿀벌도 같은 중독성 약물 (7)의 영향으로 일반적으로 의학 연구를 위해 예약 주제를 연구하기위한 모델로 사용되어왔다. 고전적인 유전자 모델 생물에 대한 달리 (예를 들어, D. melanogaster의, 선충, M.의의 musculus)이 현재 15을 변경하더라도 꿀벌의 신경 기능을 조작 할 수 거의 유전 적 도구가 있습니다. 대신, 꿀벌 연구는 주로 약리 조작에 의존하고있다. 이것은 매우 성공적이었다; 그러나, 꿀벌의 연구는 다양한 약물 투여 방법의 범위가 필요되도록한다. 꿀 꿀벌 연구는 다른 분야와 배경을 가진 연구자들에 의해 연구되고, 매우 다양한 문제를 해결하고, 실험 방법의 다양한 사용합니다. 많은 rese아치 질문에 자유롭게 그들의 식민지, 또는 두 가지 모두에 상호 작용이 될 자유 비행에 꿀벌을 필요로한다. 이것은 어려운 개별 실험 동물을 추적 할 수 있도록하고, 억제 또는 삽관 실현성하게 할 수있다. 꿀벌 연구의 다양성을 수용하기 위해, 약물 전달 방법의 다양한 약물 동력 학적 및 약력 학적 프로필에있어서의 침입, 및 신뢰성 문제의 패러다임에 맞는 것을 보장하면서 강력하고 유연한 관리를 허용 필요하다. 때문에 이러한 다양한 요구, 대부분의 연구 그룹은 그들 만의 독특한 약물 투여 방법을 개발했습니다. 지금까지이 꿀벌 연구 커뮤니티의 힘이었다; 이는 다른 환경에서 동일한 약제의 투여 방법을 가능 어레이의 개발을 유도 하였다. 여기에 우리의 목표는 꿀벌의 약리 조작에 대해 하나의 표준화 된 방법을 개발하는 것이 아니라 방법을 강조하지 않습니다 그특히 성공적인 것으로 입증, 도움 연구자들은이를 채택했다. 우리는 기본 작동 방식의 원칙뿐만 아니라, 자신의 장점과 단점에 대해 설명합니다.

<table><tbody><tr><td>Sucrose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S8501</td><td>Any supplier will do</td></tr><tr><td>Sodium Chloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>Potassium Chloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9333&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Magnesium Chloride hexahydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2670</td><td></td></tr><tr><td>Calcium Chloride dihydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C8106</td><td></td></tr><tr><td>Dextrose monohydrate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>49159</td><td></td></tr><tr><td>Phosphate Buffer Saline (PBS)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P4417</td><td></td></tr><tr><td>Protection Wax</td><td>Dentaurum</td><td>124-305-00</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H3375</td><td></td></tr><tr><td>dimethylformamide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D4551</td><td></td></tr><tr><td>95% Ethanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>493511</td><td></td></tr><tr><td>Glass capillary</td><td>WPI</td><td>1B100F-3</td><td></td></tr><tr><td>23 G NanoFil needle</td><td>WPI</td><td>NF33BV-2</td><td></td></tr><tr><td>Very fine forsceps</td><td>Dumont</td><td>0208-55-PO</td><td></td></tr><tr><td>Electrode puller</td><td>SRI</td><td>2001</td><td></td></tr><tr><td>FemtoJet Microinjector</td><td>Eppendorf</td><td>5247 000.01</td><td></td></tr><tr><td>Eicosane</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>219274</td><td></td></tr><tr><td>manual micromanipulator</td><td>Brinkmann Instrumentenbau</td><td>MM-33</td><td></td></tr><tr><td>electronic micromanipulator</td><td>Luigs &amp;amp; Neumann Feinmechanik + Elektortechnik</td><td>Junior unit XYZ</td><td></td></tr><tr><td>stereomicroscope</td><td>Leica</td><td>M80</td><td></td></tr><tr><td>soldering iron</td><td>Weller</td><td>WESD51</td><td></td></tr><tr><td>Dextran, Alexa Fluor 546, 10,000 MW</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>D-22911</td><td></td></tr><tr><td>Dextran, Alexa Fluor 568, 10,000 MW</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>D-22912</td><td></td></tr><tr><td>small Petri dish</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P5481</td><td></td></tr><tr><td>mineral oil</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M5904</td><td></td></tr><tr><td>50 ml Centrifuge tube</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>339652</td><td></td></tr><tr><td>forceps</td><td>Australian Entomological Supplies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Blade holder and breaker</td><td>Australian Entomological Supplies</td><td>E130</td><td></td></tr><tr><td>Feather double edged razor blade</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>50-949-135</td><td></td></tr><tr><td>Nichrome wire</td><td></td><td></td><td>Any supplier will do</td></tr><tr><td>Electrical wires</td><td></td><td></td><td>Any supplier will do</td></tr><tr><td>Model paint</td><td>Tamiya USA</td><td>Depends on colour</td><td></td></tr><tr><td>Repeating dispenser</td><td>Hamilton company</td><td>PB-600-1</td><td></td></tr><tr><td>Glass syringe</td><td>WPI</td><td>NANOFIL</td><td></td></tr><tr><td>flourescence viewing system</td><td>Nightsea</td><td>SFR-GR</td><td></td></tr><tr><td>graticule</td><td>ProSciTech</td><td>S8014-24</td><td></td></tr><tr><td>microcapillary with holder</td><td>Drummond</td><td>1-000-0010</td><td></td></tr><tr><td>Liquid silicone</td><td></td><td></td><td>Any supplier will do</td></tr><tr><td>Thermocouple</td><td>Digitech</td><td>QM-1324</td><td></td></tr><tr><td>Micropipette</td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

neuropharmacological manipulation of restrained and free-flying honey bees, apis mellifera

꿀벌은 놀라운 학습 능력 및 고급 사회적 행동과 의사 소통을 보여줍니다. 또한, 뇌는 작은 시각화하고 연구하기 쉽다. 따라서, 꿀벌은 오랫동안 사회와 자연 행동의 신경 기초를 공부 신경 생물 학자와 neuroethologists 사이에 선호하는 모델이었다. 이는 동작을 방해하지 꿀벌을 연구하기위한 실험 방법이 검토되고 있다는 것이 중요하다. 이 때문에 꿀벌의 약리학 적 조작을위한 기술의 범위를 개발할 필요가 있었다. 이 논문에서 우리는 약리 에이전트의 광범위한 절제 또는 자유 비행 꿀벌을 치료하는 방법을 보여줍니다. 이 중 하나를 전신 또는 국소 방식으로 정확한 약물 전달을 허용 모두 경구 및 국소 치료와 같은 비 침습적 방법뿐만 아니라 더 침습적 인 방법을 포함한다. 마지막으로, 우리는 각 방법의 장점과 단점을 토론하고 설명일반적인 장애물과 최선의 방법을 극복하는 방법. 우리는 생물학적 질문이 아닌 다른 방법으로 주위에 실험 방법을 적응의 중요성에 대한 논의와 결론 지었다.

상기의 방법에 대한 대표적인 결과의 선택은 주로 방법은 약리 에이전트가 뇌에 도달 할 수 있도록, 꿀 꿀벌의 행동에 영향을 미치는 것을 입증하기 위해 표시됩니다. 뇌의 특정 처리의 효과를 용이 흉부 주입 다음을 얻을 수있다. 약리 에이전트가 몸에 여러 대상에 따라 행동 할 ?...

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

이 원고는 자유 비행 꿀벌에 대한 간단한 비 침습적 방법뿐만 아니라 억제 꿀벌의 정확한 지역화 된 처리 수 있도록 더 많은 침략 변종을 포함, 꿀벌에 약리 에이전트를 관리하기위한 여러 프로토콜을 설명합니다.

절제된 자유 비행 꿀 꿀벌의 Neuropharmacological 조작,<em&gt; API를 mellifera이</em

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

neuropharmacological-manipulation-restrained-free-flying-honey-bees

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

9.8K 조회수.  Volda University College.  이 원고는 자유 비행 꿀벌에 대한 간단한 비 침습적 방법뿐만 아니라 억제 꿀벌의 정확한 지역화 된 처리 수 있도록 더 많은 침략 변종을 포함, 꿀벌에 약리 에이전트를 관리하기위한 여러 프로토콜을 설명합니다. 

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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.

꿀벌의 코 확장 응답 클래식 컨디셔닝에 Behavioural 약리학 ( 아피스 mellifera)

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

연구

신경과학

Electrophysiological Measurements from a Moth Olfactory System

Insect olfactory systems provide unique opportunities for recording odorant-induced responses in the forms of electroantennograms (EAG) and single sensillum recordings (SSR), which are summed responses from all odorant receptor neurons (ORNs) located on the antenna and from those housed in individual sensilla, respectively. These approaches have been exploited for getting a better understanding of insect chemical communication. The identified stimuli can then be used as either attractants or repellents in management strategies for insect pests.

Insect olfactory systems provide unique opportunities for recording odorant-induced responses in the forms of electroantennograms (EAG) and single sensillum recordings (SSR), which are summed responses from all odorant receptor neurons (ORNs) located on the antenna and from those housed in individual sensilla, respectively.

모쓰 강한 시스템에서 Electrophysiological 측정

Insect olfactory systems provide unique opportunities for recording odorant-induced responses in the forms of electroantennograms (EAG) and single ...

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

Honey bees (Apis mellifera L.) are eusocial insects and well known for their complex division of labor and associative learning capability1, 2. The worker bees spend the first half of their life inside the dark hive, where they are nursing the larvae or building the regular hexagonal combs for food (e.g. pollen or nectar) and brood3. The antennae are extraordinary multisensory feelers and play a pivotal role in various tactile mediated tasks4, including hive building5 and pattern recognition6. Later in life, each single bee leaves the hive to forage for food. Then a bee has to learn to discriminate profitable food sources, memorize their location, and communicate it to its nest mates7. Bees use different floral signals like colors or odors7, 8, but also tactile cues from the petal surface9 to form multisensory memories of the food source. Under laboratory conditions, bees can be trained in an appetitive learning paradigm to discriminate tactile object features, such as edges or grooves with their antennae10, 11, 12, 13. This learning paradigm is closely related to the classical olfactory conditioning of the proboscis extension response (PER) in harnessed bees14. The advantage of the tactile learning paradigm in the laboratory is the possibility of combining behavioral experiments on learning with various physiological measurements, including the analysis of the antennal movement pattern.

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

In this protocol we show how to condition harnessed honey bees to tactile stimuli and introduce a 2D motion capture technique for analyzing the kinematics of fine-scale antennal sampling pattern.

촉각 시설과 꿀벌에 Antennal 샘플링 전략의 움직임 분석 (<em&gt; API를 mellifera</em&gt; L.)

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

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

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

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

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

꿀벌의 RNAi를 매개로 두 유전자 넉다운과 미각 지각 측정 (<em&gt; 아피스 mellifera</em&gt;)

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

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

Insects modify their responses to stimuli through experience of associating those stimuli with events important for survival (e.g., food, mates, threats). There are several behavioral mechanisms through which an insect learns salient associations and relates them to these events. It is important to understand this behavioral plasticity for programs aimed toward assisting insects that are beneficial for agriculture. This understanding can also be used for discovering solutions to biomedical and agricultural problems created by insects that act as disease vectors and pests. The Proboscis Extension Response (PER) conditioning protocol was developed for honey bees (Apis mellifera) over 50 years ago to study how they perceive and learn about floral odors, which signal the nectar and pollen resources a colony needs for survival. The PER procedure provides a robust and easy-to-employ framework for studying several different ecologically relevant mechanisms of behavioral plasticity. It is easily adaptable for use with several other insect species and other behavioral reflexes. These protocols can be readily employed in conjunction with various means for monitoring neural activity in the CNS via electrophysiology or bioimaging, or for manipulating targeted neuromodulatory pathways. It is a robust assay for rapidly detecting sub-lethal effects on behavior caused by environmental stressors, toxins or pesticides.
We show how the PER protocol is straightforward to implement using two procedures. One is suitable as a laboratory exercise for students or for quick assays of the effect of an experimental treatment. The other provides more thorough control of variables, which is important for studies of behavioral conditioning. We show how several measures for the behavioral response ranging from binary yes/no to more continuous variable like latency and duration of proboscis extension can be used to test hypotheses. And, we discuss some pitfalls that researchers commonly encounter when they use the procedure for the first time.

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.

코 확장 응답 곤충의 행동 소성을 조사하기위한 프로토콜 : 기본, 바이오 메디컬에 응용 프로그램, 및 농업 연구

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

Simultaneous Long-term Recordings at Two Neuronal Processing Stages in Behaving Honeybees

In both mammals and insects neuronal information is processed in different higher and lower order brain centers. These centers are coupled via convergent and divergent anatomical connections including feed forward and feedback wiring. Furthermore, information of the same origin is partially sent via parallel pathways to different and sometimes into the same brain areas. To understand the evolutionary benefits as well as the computational advantages of these wiring strategies and especially their temporal dependencies on each other, it is necessary to have simultaneous access to single neurons of different tracts or neuropiles in the same preparation at high temporal resolution. Here we concentrate on honeybees by demonstrating a unique extracellular long term access to record multi unit activity at two subsequent neuropiles1, the antennal lobe (AL), the first olfactory processing stage and the mushroom body (MB), a higher order integration center involved in learning and memory formation, or two parallel neuronal tracts2 connecting the AL with the MB.&#160;The latter was chosen as an example and will be described in full. In the supporting video the construction and permanent insertion of flexible multi&#160;channel wire electrodes is demonstrated. Pairwise differential amplification of the micro&#160;wire electrode channels drastically reduces the noise and verifies that the source of the signal is closely related to the position of the electrode tip. The mechanical flexibility of the used wire electrodes allows stable invasive long&#160;term recordings over many hours up to days, which is a clear advantage compared to conventional extra&#160;and intracellular in vivo recording techniques.

Simultaneous extracellular long term recordings from two different brain neuropiles or two different anatomical tracts were established in honeybees. These recordings allow the investigation of temporal aspects of neuronal processing across different brain areas at the single neuron as well as at the ensemble level in a behaving animal.

행동을 한 꿀벌 두 신경 처리 단계에서 동시 장기 녹음

In both mammals and insects neuronal information is processed in different higher and lower order brain centers. These centers are coupled via convergent ...

A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees (Bombus terrestris)

Generalist pollinators like the buff-tailed bumble bee, Bombus terrestris, encounter both nutrients and toxins in the floral nectar they collect from flowering plants. Only a few studies have described the gustatory responses of bees toward toxins in food, and these experiments have mainly used the proboscis extension response on restrained honey bees. Here, a new behavioral assay is presented for measuring the feeding responses of freely-moving, individual worker bumble bees to nutrients and toxins. This assay measures the amount of solution ingested by each bumble bee and identifies how tastants in food influence the microstructure of the feeding behavior.
The solutions are presented in a microcapillary tube to individual bumble bees that have been previously starved for 2-4 hr. The behavior is captured on digital video. The fine structure of the feeding behavior is analyzed by continuously scoring the position of the proboscis (mouthparts) from video recordings using event logging software. The position of the proboscis is defined by three different behavioral categories: (1) proboscis is extended and in contact with the solution, (2) proboscis is extended but not in contact with the solution and (3) proboscis is stowed under the head. Furthermore the speed of the proboscis retracting away from the solution is also estimated.
In the present assay the volume of solution consumed, the number of feeding bouts, the duration of the feeding bouts and the speed of the proboscis retraction after the first contact is used to evaluate the phagostimulatory or the deterrent activity of the compounds tested.
This new taste assay will allow researchers to measure how compounds found in nectar influence the feeding behavior of bees and will also be useful to pollination biologists, toxicologists and neuroethologists studying the bumble bee&#39;s taste system.

A Novel Behavioral Assay to Investigate Gustatory Responses of Individual, Freely-moving Bumble Bees Bombus terrestris

A novel behavioral assay is described for investigating the short term gustatory responses of the mouthparts of freely-moving bumble bees (Bombus terrestris) toward nutrients and toxins in solution.

소설 행동 분석은 (엉망으로 꿀벌을 자유롭게 이동 개인의 미각 응답을 조사하기<em&gt; 뒤의 terrestris</em&gt;)

Generalist pollinators like the buff-tailed bumble bee, Bombus terrestris, encounter both nutrients and toxins in the floral nectar they collect from ...

Preparation of Single-cohort Colonies and Hormone Treatment of Worker Honeybees to Analyze Physiology Associated with Role and/or Endocrine System

Honeybee workers are engaged in various tasks related to maintaining colony activity. The tasks of the workers change according to their age (age-related division of labor). Young workers are engaged in nursing the brood (nurse bees), while older workers are engaged in foraging for nectar and pollen (foragers). The physiology of the workers changes in association with this role shift. For example, the main function of the hypopharyngeal glands (HPGs) changes from the secretion of major royal jelly proteins (MRJPs) to the secretion of carbohydrate-metabolizing enzymes. Because worker tasks change as the workers age in typical colonies, it is difficult to discriminate the physiological changes that occur with aging from those that occur with the role shift. To study the physiological changes in worker tissues, including the HPGs, in association with the role shift, it would be useful to manipulate the honeybee colony population by preparing single-cohort colonies in which workers of almost the same age perform different tasks. Here we describe a detailed protocol for preparing single-cohort colonies for this analysis. Six to eight days after single-cohort colony preparation, precocious foragers that perform foraging tasks earlier than usual appear in the colony. Representative results indicated role-associated changes in HPG gene expression, suggesting role-associated HPG function. In addition to manipulating the colony population, analysis of the endocrine system is important for investigating role-associated physiology. Here, we also describe a detailed protocol for treating workers with 20-hydroxyecdysone (20E), an active form of ecdysone, and methoprene, a juvenile hormone analogue. The survival rate of treated bees was sufficient to examine gene expression in the HPGs. Gene expression changes were observed in response to 20E- and/or methoprene-treatment, suggesting that hormone treatments induce physiological changes of the HPGs. The protocol for hormone treatment described here is appropriate for examining hormonal effects on worker physiology.

Here we describe our detailed protocol for the preparation of single-cohort honeybee colonies&#160;&#8211; a useful tool for analyzing the role-associated worker physiology. We also describe detailed protocols for treating workers with juvenile hormone and ecdysone to evaluate the involvement of these hormones in the regulation of worker behavior and/or physiology.

단일 코호트 식민지와 노동자 꿀벌의 호르몬 치료의 준비 역할 및 / 또는 내분비 시스템과 생리학 관련 분석하기

Honeybee workers are engaged in various tasks related to maintaining colony activity. The tasks of the workers change according to their age (age-related ...

Insect-machine Hybrid System: Remote Radio Control of a Freely Flying Beetle (Mercynorrhina torquata)

The rise of radio-enabled digital electronic devices has prompted the use of small wireless neuromuscular recorders and stimulators for studying in-flight insect behavior. This technology enables the development of an insect-machine hybrid system using a living insect platform described in this protocol. Moreover, this protocol presents the system configuration and free flight experimental procedures for evaluating the function of the flight muscles in an untethered insect. For demonstration, we targeted the third axillary sclerite (3Ax) muscle to control and achieve left or right turning of a flying beetle. A thin silver wire electrode was implanted on the 3Ax muscle on each side of the beetle. These were connected to the outputs of a wireless backpack (i.e., a neuromuscular electrical stimulator) mounted on the pronotum of the beetle. The muscle was stimulated in free flight by alternating the stimulation side (left or right) or varying the stimulation frequency. The beetle turned to the ipsilateral side when the muscle was stimulated and exhibited a graded response to an increasing frequency. The implantation process and volume calibration of the 3 dimensional motion capture camera system need to be carried out with care to avoid damaging the muscle and losing track of the marker, respectively. This method is highly beneficial to study insect flight, as it helps to reveal the functions of the flight muscle of interest in free flight.

Insect-machine Hybrid System: Remote Radio Control of a Freely Flying Beetle Mercynorrhina torquata

This protocol describes the process of constructing an insect-machine hybrid system and carrying out wireless electrical stimulation of the flight muscles required to control the turning motion of a flying insect.

곤충 - 기계 하이브리드 시스템 : 자유롭게 비행 비틀의 원격 무선 제어 (<em&gt; Mercynorrhina의 torquata</em&gt;)

The rise of radio-enabled digital electronic devices has prompted the use of small wireless neuromuscular recorders and stimulators for studying in-flight ...

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: 곤충 안테나와 일반적인 준비와 기존 하드웨어를 사용 하 여 코 확장 반사의 실시간 추적

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

절제된 자유 비행 꿀 꿀벌의 Neuropharmacological 조작,

요약

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꿀벌의 코 확장 응답 클래식 컨디셔닝에 Behavioural 약리학 ( 아피스 mellifera)

모쓰 강한 시스템에서 Electrophysiological 측정

촉각 시설과 꿀벌에 Antennal 샘플링 전략의 움직임 분석 (

꿀벌의 RNAi를 매개로 두 유전자 넉다운과 미각 지각 측정 (

코 확장 응답 곤충의 행동 소성을 조사하기위한 프로토콜 : 기본, 바이오 메디컬에 응용 프로그램, 및 농업 연구

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곤충 - 기계 하이브리드 시스템 : 자유롭게 비행 비틀의 원격 무선 제어 (

SwarmSight: 곤충 안테나와 일반적인 준비와 기존 하드웨어를 사용 하 여 코 확장 반사의 실시간 추적