Visual condicionamiento clásico en madera hormigas

1. mantenimiento de las colonias de Formica rufa Nota: Las colonias de la hormiga de madera (Formica rufa, L.) utilizadas para este estudio fueron recogidas del bosque de Ashdown, Sussex, Reino Unido (N 51 4.680, E 0 1.800). En el Reino Unido, F. rufa colonias deben recogerse entre julio y agosto. Una buena parte de la jerarquía debe eliminarse, incluyendo varios cientos de trabajadores y cría, para la Colonia es sostenido y activo durante períodos más largos de tiempo (un año). Permiso debe obtenerse de las autoridades concernientes antes de retirarlo del nido. Casa de las colonias de la hormiga de madera en una caja amplia (unos 135 x 70 cm x 35 cm) con las paredes cubiertas con resina de politetrafluoroetileno (PTFE) (p. ej., Fluon) para evitar que las hormigas escapen, a 21 ° C, bajo 12 h luz: 12-h ciclo oscuro. Proporcionar agua y sacarosa (333 gr/L) a las hormigas, con dispensadores de agua. Para garantizar la que alimentación de las hormigas es rica en proteínas, alimentación de la Colonia con congelados grillos 2 x una semana. Rocíe el nido con agua todos los días para mantenerlo húmedo. Para mejorar las condiciones sanitarias de la Colonia, agregar resina de pino cuando es necesario; resina de pino reduce el parasitismo en las colonias de hormiga madera17. Coloque un recipiente pequeño (alrededor de 15 cm de diámetro y 5 cm de profundidad) en el nido hormigas pueden depositar a los miembros de la Colonia muerta en él. Mantener a las hormigas en las condiciones anteriores durante al menos 2 semanas después de recoger antes de intentar cualquier experimentos. Eliminar la sacarosa desde el nido a morir de hambre las hormigas 2 d antes de los experimentos, mejorando así su motivación. 2. selección y aprovechamiento de las hormigas Nota: Para aprovechar las hormigas, es necesario un soporte a medida. Esto puede ser construido usando arcilla de modelaje y una cartulina con un corte de apertura conectado horizontalmente. La superficie superior de la cartulina debe ser parcialmente cubierta con la cera, permitiendo insectos pasadores para fijarse durante la fijación. Manejo cuidadoso es necesario para cada paso de este protocolo (incluyendo mantenimiento, transporte y experimento), pero particularmente al aprovechamiento de las hormigas, para no someter a altos niveles de estrés antes de la formación. Para seleccionar a las hormigas que están motivadas a comer, coloque un portaobjetos con una gota de sacarosa (200 g/L) dentro de una caja pequeña (unos 14 cm x 8 cm x 5 cm) con las paredes cubiertas con resina de PTF para evitar que se escapen. No seleccione las hormigas que llevan las hormigas muertas o madera del nido. Por el contrario, tomar las hormigas que están reptando por las paredes del nido, porque éstos son más propensos a ser forrajeros tratando de dejar el nido para buscar alimento. Coloque cada hormiga en la caja y esperar a ver si se alimenta de la caída de la sacarosa. Si lo hace, transferir inmediatamente a otra caja vacía para evitar la saciedad. Transfiera cada hormiga a un tubo separado. Coloque cada tubo en el congelador por 1-2 min, o en hielo picado hasta 5 min, para inmovilizar la hormiga. Lugar la hormiga inmovilizada en el soporte, a través del corte en la cartulina, por la articulación entre la cabeza y el tórax. Mantener la antena en el lado de la cabeza, con insectos pernos embebidos en la capa de cera sobre la cartulina. Utilice un elemento de calefacción a medida a la punta de un alfiler insectos a la cabeza de la hormiga, paralelo a la cartulina. Durante este procedimiento, no tocar las antenas con el elemento de calefacción del alambre para evitar incurrir en daños a ellos. Después la cera se seque, quite los pasadores de insectos con las antenas y retire con cuidado la hormiga del titular. Fijar el perno insectos manteniendo la hormiga en un modelado de barro cilindro y fijar un soporte plástico a medida debajo de él, asegurando la hormiga mantiene una postura de pie típico y que es libre de moverse todo el cuerpo excepción la cabeza. Mantener las hormigas enjaezadas en la oscuridad durante al menos 2 h antes de la formación. 3. formación y prueba Configuración, el estímulo condicionado y el estímulo incondicionado Llevar a cabo los experimentos en una caja de acrílico blanca (50 x 50 x 50 cm), abierto en el frente para permitir el acceso para el experimentador. Registrar el comportamiento de la hormiga con una cámara. Coloque la cámara con un lente macro directamente encima de la hormiga, a través de un orificio en la superficie superior de la caja. Para reducir cualquier señales visuales extraños, mantenga la habitación en la oscuridad excepto una fuente de luz apuntando directamente a la parte superior de la caja de acrílico (dos bombillas de 26 W). Utilizar como una referencia visual (CS) un rectángulo de cartón de color azul brillante (espectro FiguraS1) (60 x 45 mm) unido en su centro a una aguja, conectada a una jeringa (2 mL) con el cual los Estados Unidos (sacarosa 200 g/L) manualmente se entrega a la hormiga (figura 1A y 1B ).Nota: La solución de sacarosa se puede hacer con cualquier azúcar blanco, siempre que no tiene color y olor cuando está disuelto en agua. Realizar dos tipos de formación en paralelo, emparejado y desapareado (véase la explicación abajo), en un orden aleatorio.Nota: En este estudio, no prestamos atención a la naturaleza de la señal visual. Sólo la asociación entre la señal y la recompensa fueron tomada en cuenta. Color y forma no fueron probados, y es probable que un CS con otras características producirían resultados similares. Sin embargo, el color azul fue elegido porque las hormigas del género han demostrado ser sensibles a longitudes de onda que cubren el color azul18. Formación de paresNota: En la formación de pares, la CS y Estados Unidos se presentan en cada ensayo, asociados entre sí (figura 1). Iniciar la grabación de la s hormigas 10 antes de presentar el CS para asegurarse de que las hormigas no espontáneamente realizan a MaLER antes de la presentación. Si las hormigas realizan a MaLER durante este período, posponer el juicio por unos segundos. Si alguna hormiga muestra este comportamiento continuamente, excluirla del análisis. Mueva la jeringa + CS frente a la hormiga para ~ 10 s, con la punta de la aguja se mantiene entre las hormigas y un máximo de 5 mm por encima y a cada lado. Durante este tiempo, mover la punta de la aguja lo más cerca posible a la cabeza de la hormiga pero sin tocar las antenas (figura 1B).Nota: Movimiento fue incluido en la presentación del CS ya se ha demostrado para desempeñar un papel en el aprendizaje visual en las abejas6. Aplique presión para exudar una sola gota de sacarosa desde la punta de la jeringa y coloque la gota de sacarosa junto a las antenas y partes bucales para permitir que la hormiga detectar la sacarosa. Permita que la hormiga a alimentar por cerca de 5 s.Nota: La cantidad de hormigas de sacarosa consumida en cada ensayo no fue controlada en estos experimentos. La caída de la sucrosa en hormigas que pienso debe ser lo suficientemente grande como para que puedan alimentar libremente por cerca de 5 s. Repita este procedimiento de 10 x, con un ITI de 5 minutos.Nota: En estos experimentos, las hormigas siempre se gira a la derecha, con su ojo derecho cerca de la parte abierta de la caja de acrílico. Por lo tanto, el CS siempre se acercó a las hormigas de su lado derecho. Aunque esto no invalida el aprendizaje, estos experimentos pueden realizarse girando la mitad de las hormigas a la izquierda y la otra mitad a la derecha, para evitar cualquier efecto posible lateralización. Formación imparNota: Este curso consiste en presentar a las hormigas el CS o los Estados Unidos por separado, estos dos estímulos que, por lo tanto, disociarse entre sí con el tiempo (figura 1). Iniciar la grabación de la hormigas 10 s antes de cada ensayo. Presentamos el CS de la misma manera como en la formación de pares pero no entregan la sacarosa a la hormiga. Después de 2,5 min, entregar Estados Unidos directamente a las piezas bucales (también tocar las antenas) con una jeringa sin la CS adjuntadas. Comience con una prueba de CS y repite este procedimiento 10 x para cada tipo de ensayo, intercalando con un ITI de 2,5 min. PruebaNota: Una prueba debe ser realizado solo 1 x cada 10 min o 1 h después del último juicio de formación; una prueba en la que la hormiga se presenta con el CS pero no con los Estados Unidos podría causar la extinción de la memoria asociativa formada anteriormente. Iniciar la grabación de la s hormigas 10 antes de la prueba. Presentamos el CS a la hormiga para cerca de 10 s. Asegúrese de que la hormiga está siendo motivada para alimentación mediante la entrega de sacarosa después de la prueba. 4. Análisis y recopilación de datos Registrar el comportamiento de la hormiga, desde arriba, 10 s antes de cada ensayo y durante las presentaciones de CS y Estados Unidos. Asegúrese de que todas las pruebas y ensayos se registran para su posterior análisis. Utilizando los registros realizados durante el entrenamiento y prueba, anotar las respuestas de las hormigas durante los 10 s de presentación de CS. Separar las respuestas de las hormigas durante la presentación de CS en tres tipos de comportamiento, dependiendo de la extensión y el movimiento de las piezas bucales: extensión completa con movimiento (FEM) como si alimentación, extensión completa sin movimiento (FE) o parcial (PE) de extensión de la palpos de labia de maxilar superior o maxilar (figura 2A – 2D). Para el análisis, el grupo todos los tipos de MaLER como respuesta única (Figura 2E). Excluir cualquier hormiga que no alimentan en cada prueba y prueba.Nota: Para el análisis, se recomienda una prueba estadística que las hormigas individuales se tiene en cuenta, lo representa la variabilidad dentro de individuos. Al clasificar las respuestas de las hormigas durante el entrenamiento de forma binaria (1 para una respuesta positiva y 0 para ninguna respuesta), regresión logística con efectos mixtos es recomendable16,19. Para comparar la proporción de hormigas responder en cada ensayo de entrenamiento o prueba, un G-test o prueba exacta de Fisher se recomienda, dependiendo del número de hormigas analizados16,20.