- Код статьи
- 10.31857/S0235009224010048-1
- DOI
- 10.31857/S0235009224010048
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 38 / Номер выпуска 1
- Страницы
- 52-65
- Аннотация
- В работе представлен оригинальный метод неинвазивного отведения электроретинограммы от обоих сложных глаз насекомого. Метод показал высокую надежность и повторяемость результатов. Фотоэффект, искажающий амплитуду и форму ответа, был устранен использованием золотого отводящего электрода. С помощью этого метода показано, что величина ответов глаз мутантных тараканов pearl, лишенных экранирующего пигмента, на световой стимул примерно в четыре раза превышает ответы насекомых дикого типа. Время до пика ответа снижалось при увеличении интенсивности стимулирующего света для коротковолновых и длинноволновых стимулов. Тараканы pearl демонстрировали более быстрое, чем тараканы дикого типа, достижение максимума ответа. Результаты ковариационного анализа свидетельствуют, что эти различия не могут быть полностью объяснены увеличением числа фотонов, достигающих фоторецепторных мембран. Это предполагает дополнительные различия в физиологии сложного глаза мутантов и особей дикого типа. Положительное отклонение потенциала после окончания световой стимуляции зависело от интенсивности света и отражало гиперполяризацию рецепторных клеток.
- Ключевые слова
- электроретинограмма таракан Periplaneta сложные глаза зрение насекомое
- Дата публикации
- 14.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 4
Библиография
- 1. Грибакин Ф. Г. Механизмы фоторецепции насекомых. Л.: Наука, 1981. 213 с.
- 2. Butler R. The anatomy of the compound eye of Periplaneta americana L. 1. General features J. Comp. Physiol. 1973a. V. 83. P. 223–238. https://doi.org/10.1007/BF00693676
- 3. Butler R. The anatomy of the compound eye of Periplaneta americana L. 2. Fine structure. J. Comp. Physiol. 1973b. V. 83. P. 239–262. https://doi.org/: 10.1007/BF00693677
- 4. Chen B., Meinertzhagen I. A., Shaw S. R. Circadian rhythms in light-evoked responses of the fly’s compound eye, and the effects of neuromodulators 5-HT and the peptide PDF. J. Comp. Physiol. A. 1999. V. 185. P. 393–404. https://doi.org/: 10.1007/s003590050400
- 5. Cronin T. W., Järvilehto M., Weckström M., Lall A. B. Tuning of photoreceptor spectral sensitivity in fireflies (Coleoptera: Lampyridae). J. Comp. Physiol. A. 2000. V. 186. P. 1–12. https://doi.org/10.1007/s003590050001
- 6. Crook D. J., Hull-Sanders H.M., Hibbard E. L., Mastro V. C. A comparison of electrophysiologically determined spectral responses in six subspecies of Lymantria. J. Econ. Entomol. 2014. V. 107. P. 667–674. https://doi.org/10.1603/EC13464
- 7. Crook D. J., Chiesa S. G., Warden M. L., Nadel H., Ioriatti C., Furtado M. Electrophysiologically determined spectral responses in Lobesia botrana (Lepidoptera: Tortricidae). J. Econ. Entomol. 2022. V. 115(5). P. 1499–1504. https://doi.org/10.1093/jee/toac124
- 8. Dolph P., Nair A., Raghu P. Electroretinogram recordings of Drosophila. Cold Spring Harb Protoc. 2011. V. 2011(1). P. pdb-prot5549. https://doi.org/10.1101/pdb.prot5549
- 9. Fabietti M., Mahmud M., Lotfi A., Kaiser M. S., Averna A., Guggenmos D. J., Nudo R. J., Chiappalone M., Chen J. SANTIA: a Matlab-based open-source toolbox for artifact detection and removal from extracellular neuronal signals. Brain Informatics. 2021. V. 8. P. 1–19. https://doi.org/10.1186/s40708–021–00135–3
- 10. French A. S., Meisner S., Liu H., Weckström M., Torkkeli P. H. Transcriptome analysis and RNA interference of cockroach phototransduction indicate three opsins and suggest a major role for TRPL channels. Frontiers in physiology. 2015. V. 6. P. 207. https://doi.org/10.3389/fphys.2015.00207
- 11. Frolov R. V., Severina I., Novikova E., Ignatova I. I., Liu H., Zhukovskaya M., Torkkeli P. H., French A. S. Opsin knockdown specifically slows phototransduction in broadband and UV-sensitive photoreceptors in Periplaneta americana. J. Comp. Physiol. A. 2022. V. 208(5–6). P. 591–604. https://doi.org/10.1007/s00359-022-01580-z
- 12. Goriachenkov A. A., Rotov A. Y., Firsov M. L. Developmental dynamics of the functional state of the retina in mice with inherited photoreceptor degeneration. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2021. V. 51. P. 807–815. https://doi.org/10.1007/s11055-021-01137-8
- 13. Gribakin F. G. Photoreceptor optics of the honeybee and its eye colour mutants: the effect of screening pigments on the long-wave subsystem of colour vision. J. Comp. Physiol. A. 1988. V. 164. P. 123–140. https://doi.org/10.1007/BF00612726
- 14. Gribakin F. G., Ukhanov K. Y. Is the white eye of insect eye-color mutants really white? J. Comp. Physiol. A. 1990. V. 167. P. 715–721. https://doi.org/10.1007/BF00192666
- 15. Gribakin F. G., Alekseyev Y. N., Ukhanov K. Y. Spectral sensitivity of white-eyed insect mutants in the UV, blue and green. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 1996. V. 35(1–2). P. 13–18. https://doi.org/10.1016/1011-1344 (96)07313-7
- 16. Hochstrate P. Lanthanum mimicks the trp photoreceptor mutant of Drosophila in the blowfly Calliphora. J. Comp. Physiol. A. 1989. V. 166. P. 179–187. https://doi.org/10.1007/BF00193462
- 17. Jansonius N. M. Properties of the sodium pump in the blowfly photoreceptor cell. J. Comp. Physiol. 1990. V. 167. P. 461–467. https://doi.org/10.1007/BF00190816
- 18. Kelly K. M., Mote M. I. Avoidance of monochromatic light by the cockroach Periplaneta americana. Journal of insect physiology. 1990. V. 36(4). P. 287–291. https://doi.org/10.1016/0022-1910 (90)90113-T
- 19. Kugel M. The time course of the electroretinogram of compound eyes in insects and its dependence on special recording conditions. Journal of Experimental Biology. 1977. V. 71(1). P. 1–6. https://doi.org/10.1242/jeb.71.1.1.
- 20. Mikulovic S., Pupe S., Peixoto H. M., Do Nascimento G. C., Kullander K., Tort A. B., Leão R. N. On the photovoltaic effect in local field potential recordings. Neurophotonics. 2016. V. 3(1). P. 015002. https://doi.org/10.1117/1.NPh.3.1.015002
- 21. Mote M. I., Goldsmith T. H. Spectral sensitivities of color receptors in the compound eye of the cockroach Periplaneta. J. Exp. Zool. 1970. V. 173. P. 137–145. https://doi.org/10.1002/jez.1401730203
- 22. Popkiewicz B., Prete F. R. Macroscopic characteristics of the praying mantis electroretinogram. Journal of insect physiology. 2013. V. 59(8). P. 812–823. https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2013.05.002
- 23. Ross M. H., Cochran G., Smyth D. T. Eye-color mutations in the American cockroach, Periplaneta americana. Ann. Entomol. Soc. Am. 1964. V. 57. P. 790–792. https://doi.org/10.1093/aesa/57.6.790
- 24. Saari P., Immonen E. V., Kemppainen J., Heimonen K., Zhukovskaya M., Novikova E., French A. S., Torkkeli P. H., Liu H., Frolov R. V. Changes in electrophysiological properties of photoreceptors in Periplaneta americana associated with the loss of screening pigment. J. Comp. Physiol. A. 2018. V. 204. P. 915–928. https://doi.org/10.1007/s00359-018-1290-0.
- 25. Schirmer A. E., Prete F. R., Mantes E. S., Urdiales A. F., Bogue W. Circadian rhythms affect electroretinogram, compound eye color, striking behavior and locomotion of the praying mantis Hierodula patellifera. Journal of Experimental Biology. 2014. V. 217(21). P. 3853–3861. https://doi.org/10.1242/jeb.102947
- 26. Sieving P. A., Fishman G. A., Maggiano J. M. Corneal wick electrode for recording bright flash electroretinograms and early receptor potentials. Archives of Ophthalmology. 1978. V. 96(5). P. 899–900. https://doi.org/10.1001/archopht.1978.03910050501024
- 27. Wu J., Tian Y., Dong W., Han J. Protocol for electroretinogram recording of the Drosophila compound eye. STAR protocols. 2022. V. 3(2). P. 101286. https://doi.org/10.1016/j.xpro.2022.101286
- 28. Zhukovskaya M. I. Modulation by octopamine of olfactory responses to nonpheromone odorants in the cockroach, Periplaneta americana L. Chemical senses. 2012. V. 37(5). P. 421–429. https://doi.org/10.1093/chemse/bjr121
