Trier, Univ, Diss., 2002. / Computerdatei im Fernzugriff.

Trier, Univ, Diss., 2002.

Zugl.: Trier, Univ., Diss., 2002

Universiẗat, Diss., 2004--Mainz.

Thesis (doctoral)--München, 1982.

Regensburg, Univ., Diss., 2009.

The superfamiliy of bees, Apiformes, comprises more than 20,000 species. Within the group, the eusocial species like honeybees and bumblebees are receiving increased attention due to their outstanding importance for pollination of many crop and wild plants, their exceptional eusocial lifestyle and complex behavioral repertoire, which makes them an interesting invertebrate model to study mechanisms of sensory perception, learning and memory. In bees and most animals, vision is one of the major senses since almost every living organism and many biological processes depend on light energy. Bees show various forms of vision, e.g. color vision, achromatic vision or polarized vision in order to orientate in space, recognize mating partners, detect suitable nest sites and search for rewarding food sources. To catch photons and convert light energy into electric signals, bees possess compound eyes which consists of thousands of single ommatidia comprising a fixed number of photoreceptors; they are characterized by a specific opsin protein with distinct spectral sensitivity. Different visual demands, e.g. the detection of a single virgin queen by a drone, or the identification and discrimination of flowers during foraging bouts by workers, gave rise to the exceptional sex-specific morphology and physiology of male and female compound eyes in honeybees. Since Karl von Frisch first demonstrated color vision in honeybees more than 100 years ago, much effort has been devoted to gain insight into the molecular, morphological and physiological characteristics of (sex-specific) bee compound eyes and the corresponding photoreceptors. However, to date, almost nothing is known about the underlying mechanisms during pupal development which pattern the retina and give rise to the distinct photoreceptor distribution. Hence, in Chapter 2 and 3 I aimed to better understand the retinal development and photoreceptor determination in the honeybee eye. In a first step, the intrinsic temporal expression pattern of opsins within the retina was evaluated by quantifying opsin mRNA expression levels during the pupal phase of honeybee workers and drones. First results revealed that honeybee workers and drones express three different opsin genes, UVop, BLop and Lop1 during pupal development which give rise to an ultraviolet, blue, and green-light sensitive photoreceptor. Moreover, opsin expression patterns differed between both sexes and the onset of a particular opsin occurred at different time points during retinal development. Immunostainings of the developing honeybee retina in Chapter 2 showed that at the beginning of pupation the retina consist only of a thin hypodermis. However, at this stage all retinal structures are already present. From about mid of pupation, opsin expression levels increase and goes hand in hand with the differentiation of the rhabdoms, suggesting a two-step process in photoreceptor development and differentiation in the honeybee compound eye. In a first step the photoreceptor cells meet its fate during late pupation; in a second step, the quantity of opsin expression in each photoreceptor strongly increase up to the 25-fold shortly after eclosion. To date, the underlying mechanisms leading to different photoreceptor types have been intensively studied in the fruit fly, Drosophila melanogaster, and to some extend in butterflies. Interestingly, the molecular mechanisms seemed to be conserved within insects and e.g. the two transcription factors, spalt and spineless, which have been shown to be essential for photoreceptor determination in flies and butterflies, have been also identified in the honeybee. In chapter 3, I investigated the expression patterns of both transcription factors during pupal development of honeybee workers and showed that spalt is mainly expressed during the first few pupal stages which might correlate with the onset of BLop expression. Further, spineless showed a prominent peak at mid of pupation which might initiates the expression of Lop1. However, whether spalt and spineless are also essential for photoreceptor determination in the honeybee has still to be investigated, e.g. by a knockdown/out of the respective transcription factor during retinal development which leads to a spectral phenotype, e.g. a dichromatic eye. Such spectral phenotypes can then be tested in behavioral experiments in order to test the function of specific photoreceptors for color perception and the entrainment of the circadian clock. In order to evaluate the color discrimination capabilities of bees and the quality of color perception, a reliable behavioral experiment under controlled conditions is a prerequisite. Hence, in chapter 4, I aimed to establish the visual PER paradigm as a suitable method for behaviorally testing color vision in bees. Since PER color vision has considered to be difficult in bees and was not successful in Western honeybees without ablating the bee’s antennae or presenting color stimuli in combination with other cues for several decades, the experimental setup was first established in bumblebees which have been shown to be robust and reliable, e.g. during electrophysiological recordings. Workers and drones of the bufftailed bumblebee, Bombus terrestris were able to associate different monochromatic light stimuli with a sugar reward and succeeded in discriminating a rewarded color stimulus from an unrewarded color stimulus. They were also able to retrieve the learned stimulus after two hours, and workers successfully transferred the learned information to a new behavioral context. In the next step, the experimental setup was adapted to honeybees. In chapter 5, I tested the setup in two medium-sized honeybees, the Eastern honeybee, Apis cerana and the Western honeybee, Apis mellifera. Both honeybee species were able to associate and discriminate between two monochromatic light stimuli, blue and green light, with peak sensitivities of 435 nm and 528 nm. Eastern and Western honeybees also successfully retrieve the learned stimulus after two hours, similar to the bumblebees. Visual conditioning setups and training protocols in my study significantly differed from previous studies using PER conditioning. A crucial feature found to be important for a successful visual PER conditioning is the duration of the conditioned stimulus presentation. In chapter 6, I systematically tested different length of stimuli presentations, since visual PER conditioning in earlier studies tended to be only successful when the conditioned stimulus is presented for more than 10 seconds. In this thesis, intact honeybee workers could successfully discriminate two monochromatic lights when the stimulus was presented 10 s before reward was offered, but failed, when the duration of stimulus presentation was shorter than 4 s. In order to allow a more comparable conditioning, I developed a new setup which includes a shutter, driven by a PC based software program. The revised setup allows a more precise and automatized visual PER conditioning, facilitating performance levels comparable to olfactory conditioning and providing now an excellent method to evaluate visual perception and cognition of bees under constant and controlled conditions in future studies. / Die Bienen umfassen weltweit mehr als 20000 Arten, aber besonders eusoziale Honigbienen und Hummeln gewinnen durch ihre essenzielle Rolle bei der Bestäubung vieler Wild- und Kulturpflanzen zunehmend an Bedeutung. Ihr einzigartiger eusozialer Lebensstil, aber auch ihr komplexes Verhaltensrepertoire macht sie zu einem interessanten Insektenmodel, um Mechanismen sensorischer Wahrnehmung, sowie Fähigkeiten des Lernens und Gedächtnisses näher zu untersuchen. Da beinahe jeder lebende Organismus und viele biologische Prozessen durch Sonnenenergie beeinflusst werden, ist die Fähigkeit des Sehens im Tierreich weit verbreitet und zählt auch bei Bienen zu den wichtigsten sensorischen Sinnen. Um geeignete Nistplätze, Futterquellen oder auch Paarungsspartner zu finden, sowie zur Orientierung, nutzen Bienen verschiedenste Formen des Sehens, z. B. Farbensehen, achromatisches Sehen, oder auch das Polarisationssehen. Um Photonen einfangen und diese in ein elektrisches Signal für die weitere Verarbeitung umzuwandeln zu können, besitzen Bienen Komplexaugen, die sich aus mehreren tausend Einzelaugen, den sogeannten Ommatiden zusammensetzen. Jedes Ommatidium enthält eine festgelegte Anzahl an Photorezeptoren, welche durch ein spezifisches Opsin- Protein mit einer bestimmten spektralen Empfindlichkeit charakterisiert sind. Unterschiedliche visuelle Ansprüche wie zum Beispiel die Wahrnehmung einer einzelnen Königin während ihres Paarungsfluges durch einen Drohn oder die Identifizierung und Unterscheidung von Blüten während des Sammelflugs einer Arbeiterin, führten zu einer geschlechtsspezifischen Morphologie und Physiologie männlicher und weiblicher Komplexaugen. Seit Karl von Frisch vor mehr als 100 Jahren zeigen konnte, dass Honigbienen Farben wahrnehmen können, wurden viele Anstrengungen unternommen, ein besseres Verständnis für die molekularen und physiologischen Eigenschaften des (geschlechtsspezifischen) Bienenkomplexauges zu entwickeln. Dennoch ist bis heute wenig über die zugrundeliegenden Mechanismen bekannt, die während der Puppenentwicklung der Biene zur Bildung der Retina und der spezifischen Verteilung der Photorezeptoren innerhalb der Retina führen. Daher wurde in Kapitel 2 dieser Thesis das Ziel verfolgt, die retinale Entwicklung sowie die Determinierung der Photorezeptoren im Honigbienenauge weiter aufzuschlüsseln. In einem ersten Schritt wurde das zeitliche Opsinexpressionsmuster während der Puppenentwicklung von Drohnen und Arbeiterinnen der Honigbiene durch Quantifizierung der Opsin-mRNA Expression, untersucht. Erste Ergebnisse zeigten, dass Drohnen und Arbeiterinnen während ihrer Puppenentwicklung drei verschiedene Opsin-Gene, UVop, BLop und Lop1 exprimieren, welche letztendlich drei verschiedene Photorezeptortypen hervorbringen, einen ultraviolett- , blau- und grün-sensitiven Photorezeptor. Die Opsin-Expressionsmuster unterschieden sich nicht nur zwischen den Geschlechtern, sondern auch im Expressionsbeginn der jeweiligen Opsine während der Retinaentwicklung. Immunfärbungen der sich entwickelnden Retina zeigten außerdem, dass die Retina von Honigbienen zu Beginn ihrer Entwicklung zunächst nur aus einer sehr dünnen Hypodermis besteht, jedoch bereits alle retinale Strukturen enthält. Die Photorezeptordeterminierung bei Honigbienen lässt auf einen zweistufigen Prozess schließen, da ab etwa der Mitte der Verpuppung die Opsinexpression signifikant zunimmt und Hand in Hand mit der Differenzierung der Rhabdome verläuft. Im ersten Schritt, während der späten Puppenphase, erfolgt die Festlegung des Photorezeptortyps in den jeweiligen Photorezeptorzellen. Im zweiten Schritt, kurz nach dem Schlupf der Biene, nimmt dann die Quantität der Opsinexpression stark zu, nämlich bis um das 25-fache. Bisher wurden die zugrundliegenden Mechanismen, die die verschiedenen Photorezeptortypen determinieren, zum Teil in Schmetterlingen, aber besonders intensiv in der Taufliege, Drosophila melanogaster, untersucht. Interessanterweise scheinen die molekularen Mechanismen innerhalb der Insekten konserviert zu sein und beispielsweise die zwei Transkriptionsfaktoren, spalt und spineless, welche während der Photorezeptordeterminierung in Fliegen und Schmetterlingen eine essenzielle Rolle spielen, auch in der Honigbiene identifiziert. In Kapitel 3 habe ich die Expressionsmuster dieser beiden Transkriptionsfaktoren während der Puppenentwicklung von Honigbienenarbeiterinnen untersucht und konnte zeigen, dass spalt hauptsächlich in den ersten Puppenstadien exprimiert wird was vermutlich mit dem Beginn der BLop -Expression korreliert. Spineless zeigte hingegen in der Mitte der Puppenentwicklung einen markantes Maximum in seiner mRNA Expression, was mit der Expression von Lop1 zusammenhängen könnte. Ob spalt und spineless jedoch auch in der Honigbiene eine Rolle in der Photorezeptordeterminierung spielen, bleibt noch zu untersuchen. Zum Beispiel durch einen Knockdown/out des jeweiligen Transkriptionsfaktors während der Retinaentwicklung, der zu einem spektralen Phänotyp, beispielsweise einem dichromatischen Auge, führt. Solche spektralen Phänotypen könnten dann in Verhaltensexperimenten getestet werden, um Aufschluss über die Funktion einzelner Photorezeptoren für das Farbensehen und die Synchronisierung der inneren Uhr gewinnen zu können. Um jedoch die Farbunterscheidungsfähigkeiten von Bienen und die Qualität in der Farbwahrnehmung evaluieren zu können ist ein zuverlässiger Verhaltensversuch vonnöten. Daher war es in Kapitel 4 mein Ziel, das visuelle PER Paradigma als passende Verhaltensmethode für das Testen von Farbensehen in Bienen zu etablieren. Seit mehreren Jahrzehnten gilt die visuelle Konditionierung der PER bei Bienen als schwierig und war bei der europäischen Honigbiene bisher ohne ein Abschneiden der Antennen oder ohne Präsentation weiterer Cues, wie Duft oder Bewegenung, nicht erfolgreich. Daher wurde das experimentelle Setup zunächst bei Hummeln etabliert, welche sich schon in anderen Studien als zuverlässige und robuste Versuchstiere herausgestellt hatten, beispielsweise während elektrophysiologischer Untersuchungen. Arbeiterinnen und Drohnen der schwarzen Erdhummel, Bombus terrestris, waren fähig verschiedene monochromatische Lichtstimuli mit einer Zuckerbelohnung zu assoziieren und schafften es auch, einen unbelohnten von einem belohnten Farbstimulus zu unterscheiden. Auch konnten sie den gelernten Stimulus nach zwei Stunden erneut abrufen und Arbeiterinnen zeigten die Fähigkeit, die gelernte Information erfolgreich in einen neuen Verhaltenskontext zu übertragen. Im nächsten Schritt wurde der Versuchsaufbau für Honigbienen adaptiert, sodass ich diesen in Kapitel 5 bei zwei mittelgroßen Honigbienenarten, der asiatischen Honigbiene, Apis cerana, und in der europäischen Honigbiene, Apis mellifera, verwenden konnte. Beide Honigbienenarten waren fähig, zwei monochromatische Lichtstimuli, Blau und Grün, mit Absorptionsmaxima von 435 nm und 528 nm, mit einer Belohnung zu assoziieren und zwischen beiden Stimuli zu unterscheiden. Ähnlich den Hummeln, konnten auch die asiatischen und europäischen Honigbienen den gelernten Stimulus erfolgreich nach zwei Stunden erneut abrufen. Die visuellen Konditionierungssetups und -Protokolle in meinen Untersuchungen unterschieden sich von denen vorangegangener Studien um einen entscheidenden Faktor, der von besonderer Bedeutung für eine erfolgreiche visuelle Konditionierung der PER von Bienen zu sein scheint, nämlich die Präsentationsdauer des konditionierten Stimulus. Da in vorangegangenen Studien eine visuelle Konditionierung der PER dazu tendierte nur dann erfolgsversprechend zu sein, wenn der konditionierte Stimulus für mehr als 10 s präsentiert wurde, habe ich in Kapitel 6 verschiedene Längen der Stimuluspräsentation systematisch getestet. Unmanipulierte Honigbienenarbeiterinnen konnten erfolgreich zwischen zwei monochromatischen Stimuli unterscheiden, wenn der Stimulus für 10 s präsentiert wurde, aber scheiterten, wenn die Stimuluspräsentation kürzer als 4 s war. Um ein vergleichbareres Konditionieren der Bienen zu ermöglichen, entwickelte ich ein neues Setup, welches einen Shutter beinhaltete, der durch ein PC basiertes Softwareprogramm gesteuert wurde. Das überarbeitete Setup ermöglicht eine präzisiere und automatisierte visuelle PER Konditionierung und bietet nun für zukünftige Studien eine exzellente Methode, visuelle Wahrnehmung und Kognition von Bienen unter konstanten und kontrollierten Bedingungen zu untersuchen.

Animals form perceptual associations through processes of learning, and retain that information through mechanisms of memory. Honeybees and bumblebees are classic models for insect perception and learning, and despite their small brains with about one million neurons, they are organized in highly social colonies and possess an astonishing rich behavioral repertoire including navigation, communication and cognition. Honeybees are able to harvest hundreds of morphologically divergent flower types in a quick and efficient manner to gain nutrition and, back in the hive, communicate discovered food sources to nest mates. To accomplish such complex tasks, bees must be equipped with diverse sensory organs receptive to stimuli of different modalities and must be able to associatively learn and memorize the acquired information. Particularly color vision plays a prominent role, e.g. in navigation along landmarks and when bees identify inflorescences by their color signals. Once acquired, bees are known to retain visual information for days or even months. Numerous studies on visual perception and color vision have been conducted in the past decades and largely revealed the information processing pathways in the brain. In contrast, there are no data available on how the brain may change in the course of color learning experience and whether pathways differ for coarse and fine color learning. Although long-term memory (LTM) storage is assumed to generally include reorganization of the neuronal network, to date it is unclear where in the bee brain such changes occur in the course of color learning and whether visual memories are stored in one particular site or decentrally distributed over different brain domains. The present dissertation research aimed to dissect the visual memory trace in bees that is beyond mere stimulus processing and therefore two different approaches were elaborated: first, the application of immediate early genes (IEG) as genetic markers for neuronal activation to localize early processes underlying the formation of a stable LTM. Second, the analysis of late consequences of memory formation, including synaptic reorganization in central brain areas and dependencies of color discrimination complexity. Immediate early genes (IEG) are a group of rapidly and transiently expressed genes that are induced by various types of cellular stimulation. A great number of different IEGs are routinely used as markers for the localization of neuronal activation in vertebrate brains. The present dissertation research was dedicated to establish this approach for application in bees, with focus on the candidate genes Amjra and Amegr, which are orthologous to the two common vertebrate IEGs c-jun and egr-1. First the general requirement of gene transcription for visual LTM formation was proved. Bumblebees were trained in associative proboscis extension response (PER) conditioning to monochromatic light and subsequently injected with an inhibitor of gene transcription. Memory retention tests at different intervals revealed that gene transcription is not required for the formation of a mid-term memory, but for stable LTM. Next, the appliance of the candidate genes was validated. Honeybees were exposed to stimulation with either alarm pheromone or a light pulse, followed by qPCR analysis of gene expression. Both genes differed in their expression response to sensory exposure: Amjra was upregulated in all analyzed brain parts (antennal lobes, optic lobes and mushroom bodies, MB), independent from stimulus modality, suggesting the gene as a genetic marker for unspecific general arousal. In contrast, Amegr was not significantly affected by mere sensory exposure. Therefore, the relevance of associative learning on Amegr expression was assessed. Honeybees were trained in visual PER conditioning followed by a qPCR-based analysis of the expression of all three Amegr isoforms at different intervals after conditioning. No learning-dependent alteration of gene expression was observed. However, the presence of AmEgr protein in virtually all cerebral cell nuclei was validated by immunofluorescence staining. The most prominent immune-reactivity was detected in MB calyx neurons. Analysis of task-dependent neuronal correlates underlying visual long-term memory was conducted in free-flying honeybees confronted with either absolute conditioning to one of two perceptually similar colors or differential conditioning with both colors. Subsequent presentation of the two colors in non-rewarded discrimination tests revealed that only bees trained with differential conditioning preferred the previously learned color. In contrast, bees of the absolute conditioning group chose randomly among color stimuli. To investigate whether the observed difference in memory acquisition is also reflected at the level of synaptic microcircuits, so called microglomeruli (MG), within the visual domains of the MB calyces, MG distribution was quantified by whole-mount immunostaining three days following conditioning. Although learning-dependent differences in neuroarchitecture were absent, a significant correlation between learning performance and MG density was observed. Taken together, this dissertation research provides fundamental work on the potential use of IEGs as markers for neuronal activation and promotes future research approaches combining behaviorally relevant color learning tests in bees with examination of the neuroarchitecture to pave the way for unraveling the visual memory trace. / Tiere erlangen Informationen über die Umwelt durch Lernprozesse und speichern diese Informationen durch Mechanismen der Gedächtnisbildung. Honigbienen und Hummeln stellen klassische Modellorganismen zur Untersuchung von sensorischer Perzeption und Lernvorgängen dar. Trotz ihres kleinen, lediglich etwa eine Millionen Nervenzellen umfassenden Gehirns sind diese hoch sozialen Bienen zu erstaunlichen Verhaltensleistungen fähig, welche komplexe Navigation, Kommunikation und Kognition einschließen. Auf der Suche nach Futterquellen navigieren Honigbienen über große Distanzen, ohne dabei die Lage ihres Nestes aus dem Gedächtnis zu verlieren. Außerdem sammeln sie hoch effizient Futter an zahlreichen morphologisch divergenten Blütentypen und kommunizieren neu erschlossene Futterstellen anderen Sammelbienen im Nest. Zur Bewältigung solch komplexer Aufgaben stehen Bienen diverse sensorische Organe zur Verfügung, womit sie Reize unterschiedlicher Modalitäten wahrnehmen und verarbeiten können. Außerdem sind sie zu assoziativem Lernen und dem Speichern und Abrufen von Informationen in der Lage. Insbesondere der Sehsinn spielt für Bienen eine große Rolle, wenn sie sich beispielsweise anhand von Landmarken orientieren oder farbige Blütensignale wahrnehmen. Einmal erlernte visuelle Informationen können mitunter über Tage und Monate hinweg gespeichert werden. Während die Aufnahme und Verarbeitung von Farbinformationen im Bienengehirn bereits gut untersucht wurde, ist über räumliche und zeitliche Abläufe der Speicherung solcher Informationen wenig bekannt. Mit der vorliegenden Arbeit wurde versucht, experimentellen Zugang zur visuellen Gedächtnisspur in Bienen zu bekommen. Die Bildung eines Langzeitgedächtnisses (LZG) geht im Allgemeinen mit Umstrukturierungsprozessen im neuronalen Netzwerk einher. Bislang ist es jedoch unklar, wo im Gehirn diese Veränderungen im Laufe des Farbenlernens stattfinden und ob Informationen in einem zentralen Bereich gespeichert oder dezentral über verschiedene Gehirndomänen verteilt werden. Unterschiedliche Verarbeitungsbahnen werden für das Erlernen grober und feiner Farbunterschiede vermutet. Mit der vorliegenden Arbeit wurden zwei Versuchsansätze gewählt, womit die Lage des visuellen Gedächtnisses untersucht werden sollte: Zum einen wurde die Eignung unmittelbar exprimierter Gene (immediate early genes, IEG) als genetische Marker für neuronale Aktivität untersucht, um damit frühe Prozesse der Bildung eines LZG lokalisieren zu können. Zum anderen wurden Spätfolgen der Bildung eines LZG auf die Organisation synaptischer Netzwerke im zentralen Gehirn untersucht und der Einfluss der Komplexität einer Aufgabenstellung auf diese Organisation betrachtet. IEGs sind eine Gruppe von Genen, die in Antwort auf zelluläre Stimulierung schnell und vorübergehend exprimiert werden. Zahlreiche IEGs werden bereits routinemäßig als Marker für neuronale Aktivierung im Gehirn von Vertebraten eingesetzt und mit der vorliegenden Arbeit sollten die Möglichkeiten evaluiert werden, diesen Ansatz auch in Bienen nutzbar zu machen. Hierzu wurde zunächst ermittelt, ob die Transkription von Genen überhaupt für die Ausbildung eines visuellen LZG von Nöten ist. Hummeln wurden mit Hilfe der Proboscis-Streckreaktion (PER) trainiert, monochromatisches Licht mit Zuckerbelohnung zu assoziieren. Nach erfolgtem Training wurde die Gentranskription pharmazeutisch gehemmt und die Gedächtnisleistung der Hummeln zu zwei Zeitpunkten ermittelt, die das Mittelzeitgedächtnis (MZG) bzw. LZG repräsentieren. Es zeigte sich, dass Gentranskription nicht für die Ausbildung des MZG, jedoch für die des LZG unabdingbar ist. Als nächstes wurden mögliche Kandidatengene validiert. Honigbienen wurden entweder mit Alarmpheromon oder einem Lichtimpuls stimuliert. Die Bienengehirne wurden anschließend seziert und mittels qPCR die Expression von Amjra und Amegr untersucht, zweier Gene, deren orthologe Vertreter c-jun bzw. egr-1 gebräuchliche IEGs in Vertebraten darstellen. Während durch beide Reize die Expression von Amjra in allen Gehirnbereichen (Antenalloben, optische Loben und Pilzkörper) induziert wurde, konnten keine Veränderungen in der Expression von Amegr festgestellt werden. Daraufhin wurde überprüft, ob die Induktion von Amegr möglicherweise abhängig von assoziativen Lernvorgängen ist. Honigbienen wurden mittels PER visuell konditioniert, bevor die Pilzkörper zu verschiedenen Zeiten nach dem Training isoliert und mittels qPCR auf die Expression von Amegr Isoformen untersucht wurden. Hierbei konnte kein Lerneffekt auf die Amegr-Expression nachgewiesen werden. Die Analyse Aufgaben-abhängiger neuronaler Korrelate, die der Bildung des visuellen LZG zugrunde liegen, wurde anhand frei-fliegender Honigbienen durchgeführt. Diese wurden entweder absolut konditioniert auf eine von zwei ähnlichen Farben, oder differentiell auf die Diskriminierung beider Farben. Bei der anschließenden unbelohnten Präsentation beider Farben bevorzugte nur die differentiell trainierte Gruppe die zuvor gelernte Farbe, während absolut konditionierte Bienen zufällig wählten. Um zu ermitteln, ob die beobachteten Unterschiede im Verhalten auch auf neuroanatomischer Ebene repräsentiert werden, wurden alle Bienen nach drei Tagen seziert und mittels Immunfärbung synaptische Komplexe, so genannte Microglomeruli, im visuelle Informationen verarbeitenden Bereich der Pilzkörper quantifiziert. Der Vergleich zwischen den Versuchsgruppen legte keine signifikanten Unterschiede in der neuronalen Architektur offen, jedoch wurden mögliche Zusammenhänge zwischen Lernleistung und Microglomeruli-Dichte gefunden. Die vorliegende Arbeit bietet grundlegende Ergebnisse zum Potential von IEGs als Marker neuronaler Aktivität und unterstreicht die Bedeutung integrativer Versuchsansätze, welche Verhaltensuntersuchungen mit der molekularen und histologischen Analyse des Nervensystems verbinden, um letztlich das visuelle Gedächtnis im Bienengehirn lokalisieren zu können.

Thesis (doctoral)--Universität, Regensburg, 2002.

Zugl.: Berlin, Freie Univ., Diss., 2004 / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format. - Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2003