前些日子，参加了一个蜜蜂生物学课程，讲授教师是德国柏林自由大学的知名昆虫神经科学家Randolf Menzel http://www.neurobiologie.fu-berlin.de/menzel/menzel.html 。此次他讲授的主要内容有蜜蜂生物学、蜜蜂舞蹈通讯、蜜蜂导航、蜜蜂学习与记忆、蜜蜂学习和记忆的脑神经生物学。PPT课件可拷贝，如果感兴趣，可跟我联系，我会从负责人那里拷贝一些。由于受到语言能力和专业知识水平的限制，我只是肤浅的认识了一下蜜蜂，而没有学习和探讨深层次的知识。

现在，我仅把蜜蜂学习与记忆实验课的过程，简单写一写，与大家分享。

具体的说是蜜蜂对气味的学习和记忆，即经典的巴甫洛夫条件学习。使用糖水和气味结合训练蜜蜂，蜜蜂能识别并记住气味。糖水为非条件刺激（unconditioned stimulus, US），气味为条件刺激（conditioned stimulus, CS）。糖水刺激蜜蜂触角时，蜜蜂会伸展喙，取食糖水。在给蜜蜂糖水刺激之前，先给气味刺激。经过反复几次这样的训练后，只给蜜蜂气味刺激，如果蜜蜂有喙展反射（Proboscis extension reflex, PER），做出取食动作，则表明蜜蜂已获得学习。然后间隔特定时间，再给气味刺激，测蜜蜂的记忆时程。

准备试虫

制作固定蜜蜂的小管（Randolf Menzel已提前准备好），如图。

从蜂箱取蜜蜂（Randolf Menzel取）

把蜜蜂放在冰上冷冻，待蜜蜂不动了，即可进行操作，把蜜蜂固定在小管内，蜜蜂头露在外面，触角和喙可以自由活动。

每组10只蜜蜂， 5组，共50只蜜蜂。由于操作原因或蜜蜂本身条件，有的蜜蜂不可用。所以需要多准备一些。

固定完成后，用糖水喂蜜蜂。饲喂时，用牙签蘸糖水，刺激蜜蜂触角顶端，蜜蜂就会展开喙取食糖水。喂到蜜蜂满足为止。不能伸展喙的蜜蜂，不能用于实验。

饲喂后，蜜蜂过夜。第二天进行学习训练。

准备气味和糖水

把带有气味的滤纸小片放在20ml注射器内，一气味一注射器，避免污染。准备2种气味。

画记录表格

学习训练

在给蜜蜂气味刺激前，等待20秒，以让蜜蜂恢复平静。

使用气味1刺激蜜蜂触角，刺激4秒，当刺激到3秒时，给糖水刺激，并让蜜蜂吸取糖水3秒，即奖赏。条件刺激和无条件刺激有1秒重叠。气味1+糖水配对训练，记为CS+，即forward conditioning。刺激同时观察蜜蜂喙是否伸展，即PER反射。如果仅给气味刺激时，蜜蜂表现PER反射，则记录+，如无反射，则记录-。如果蜜蜂对糖水也没有反应，则将该只蜜蜂剔除。

气味1+糖水配对训练完小组10只蜜蜂后，再按同样的顺序使用气味2刺激依次蜜蜂触角4秒。仅用气味刺激，而无糖水，记为 CS-，即Backward conditioning。

重复上面的forward conditioning和Backward conditioning4次，加强训练。

加强训练完成后，将10只蜜蜂分成2组，每组5只。1组做对照，1组做扩展训练extension，即使用气味1刺激蜜蜂4秒。蜜蜂受到气味刺激后，表现PER反射，则说明蜜蜂已获得学习。

然后间隔2小时，6小时，12小时或更 长时间，再次给气味刺激，测记忆时长。

分析数据

将5组数据汇总，计算蜜蜂表现PER反射的百分比。以训练次数或时间为横轴，以反应百分比为纵轴，做曲线图，分析蜜蜂学习能力和记忆能力。

小故事

上课期间Randolf讲述了发现控制蜜蜂学习神经的故事。相关故事，此前也从别人那听到一些。这里我仅简单写写介绍给大家。

蜜蜂脑内参与控制学习的神经是VUMmx1 (ventral unpaired median cell of maxillary neuromere1，下颚神经髓腹侧非成对中央细胞)，1993年发表在Nature (366: 59-63)上。如图。

是Martin Hammer使用细胞内记录和染色标记技术发现的，最初发现这神经时，感到很奇怪，如此巨大的神经到底有什么功能呢？他们花了2周的时间专门考虑这神经功能可能是什么。神经在味觉中枢，嗅觉中枢和学习中枢都有分支，于是他们猜测这神经与蜜蜂气味学习有关。Martin Hammer继续记录这个神经，并给予相关试验测定，明确了这个神经与蜜蜂学习相关。具体可参见他的Nature文章。值得提的是，这么个独特的神经，1年内，Martin Hammer记录和染色标记成功得到24个。由于意外，Martin Hammer车祸身亡。在他死后，他们实验室曾设立全职博士后职位，专门记录这个神经，但没有成功。

到目前，文章发表后，18年过去了，还没有第二个人在蜜蜂或其他昆虫内重复发现该神经细胞。也许正同大家所说的Martin Hammer是个天才。但我感觉是，后来人畏惧困难而投入不够是主要原因。（昆虫前沿）