Name: tactile conditioning and movement analysis of antennal sampling strategies in honey bees (apis mellifera l.)
Uploaded: 2012-12-12T11:50:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Tactile Conditioning And Movement Analysis Of Antennal Sampling Strategies In Honey Bees Apis mellifera L. at JoVE.com

Nous tenons à remercier Joachim Erber pour nous introduire dans le paradigme de l&#39;apprentissage tactile chez les abeilles. Ce travail a été soutenu par le Pôle d&#39;excellence de 277 CITEC, financé dans le cadre de l&#39;Initiative d&#39;excellence allemande.

1. Préparation des abeilles <ol><li> Butineuses de nectar ou de pollen sont pris dans le domaine soit à partir d&#39;un chargeur de saccharose ou directement à partir de l&#39;entrée de la ruche, alors qu&#39;il rentrait d&#39;un voyage de recherche de nourriture. Chaque abeille est capturée dans un flacon en verre qui est fermé par un bouchon de mousse et pris immédiatement dans le laboratoire pour une manipulation ultérieure. </li><li> Dans le laboratoire, les abeilles capturées sont brièvement refroidi au...

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

Préparation des abeilles: Collecte et fixant les abeilles doit être fait rapidement, afin de maintenir le niveau de stress de la dépression animal. Le stress a un effet sur ​​la réactivité PER-et, par conséquent, pourrait avoir un effet indirect sur ​​les performances d&#39;apprentissage des abeilles 19, 20. Le niveau de stress peut être diminué en plaçant les flacons de verre avec les abeilles directement sur la glace immédiatement après le prélèvement pour les immobilis...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom de réactif / Matériel </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commentaires </td></tr><tr><td> Butineuses de pollen, Apis mellifera L. </td><td></td><td></td><td> Urticaire privés </td></tr><tr><td> Flacons en verre (22 x 45 mm) </td><td> Carl Roth GmbH &amp; Co </td><td> X655.1 </td><td></td></tr><tr><td> Tubes en laiton, 10 x 30 mm </td><td></td><td></td><td> Autoproduits </td></tr><tr><td> Cube en laiton, 3 x 5 mm </td><td></td><td></td><td> Autoproduits </td></tr><tr><td> Tipp-Ex (sans solvant) </td><td> Tipp-Ex GmbH &amp; Co KG </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Solution de saccharose (30%) </td><td></td><td></td><td> Suger ménager dilué dans de l&#39;eau </td></tr><tr><td> L&#39;éthanol (70%) </td><td> Carl Roth GmbH &amp; Co </td><td> 9065,3 &lt;/ Td&gt; <td></td></tr><tr><td> Seringue (1 ml) et une aiguille (0,6 x 25) </td><td> Carl Roth GmbH &amp; Co </td><td> 59,1 </td><td></td></tr><tr><td> Stop Watch </td><td> Carl Roth GmbH &amp; Co </td><td> L423.1 </td><td></td></tr><tr><td> Micromanipulateur </td><td> Märzhäuser MM33 </td><td> 00-42-101-0000 </td><td></td></tr><tr><td> Caméra vidéo numérique </td><td> Basler A602f-2 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Objectif macro pour appareil photo </td><td> TechSpec VZM 200 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Matlab R2009b </td><td> The MathWorks </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

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

Les abeilles (Apis mellifera L.) sont insectes sociaux et bien connus pour leur division complexe du travail et de la capacité d&#39;apprentissage associatif 1, 2. Les abeilles ouvrières passer la première moitié de leur vie à l&#39;intérieur de la ruche obscure, où ils sont soigner les larves ou le renforcement des peignes régulière hexagonale pour la nourriture (pollen ou de nectar par exemple) et du couvain 3. Les antennes sont extraordinaires palpeurs multisensorielles et jouent un rôle crucial dans divers tactiles tâches induites par 4, y compris bâtiment de 5 et 6 ruche reconnaissance des formes. Plus tard dans la vie, chaque abeille quitte la ruche à la recherche de nourriture. Puis, une abeille doit apprendre à distinguer les sources alimentaires rentables, mémoriser leur emplacement, et les communiquer à ses compagnons de nidification 7. Les abeilles utilisent différents signaux floraux comme les couleurs ou les odeurs 7, 8, mais aussi les indices tactiles de la surface des pétales de 9 à former des souvenirs multisensoriels de la source de nourriture. En vertu de coopération entre laboratoiresnditions, les abeilles peuvent être formés dans un paradigme d&#39;apprentissage appétitive de discriminer les caractéristiques des objets tactiles, tels que des bords ou des rainures avec leurs antennes 10, 11, 12, 13. Ce paradigme d&#39;apprentissage est étroitement lié au conditionnement classique de la réponse olfactive extension du proboscis (PER) dans les abeilles harnachés 14. L&#39;avantage du paradigme de l&#39;apprentissage tactile en laboratoire est la possibilité de combiner des expériences comportementales sur l&#39;apprentissage de diverses mesures physiologiques, y compris l&#39;analyse de la forme du mouvement antennaire.

Dans l&#39;expérience suivante, nous avons étudié la façon dont l&#39;apprentissage tactile affecte le comportement d&#39;échantillonnage antennaire chez les abeilles. Pour cela, nous avons suivi le mouvement de la pointe antennaire chez les abeilles naïfs et conditionné avant et pendant la présentation d&#39;un stimulus tactile. Tout d&#39;abord, le mouvement spontané antennaire d&#39;un groupe de butineuses de pollen (N = 42) a été enregistré pendant 1 min. La moitié des abeil...

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

Dans ce protocole, nous montrons comment les abeilles état attelé à des stimuli tactiles et mettre en place une technique de capture de mouvement 2D pour analyser la cinématique de fin échelle modèle d&#39;échantillonnage antennaire.

Conditionnement tactile et d&#39;analyse des mouvements des stratégies d&#39;échantillonnage antennaires chez les abeilles (<em&gt; Apis 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 ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

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Pharmacologie comportementale dans le conditionnement classique de la réponse Extension Proboscis chez les abeilles ( Apis mellifera)

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

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