Volatile Relationships Signal interactions of CO2 and plant odorants in the primary olfactory processing center of the moth Helicoverpa armigera
Abstract
Karbondioksid er kjent for å være et viktig molekyl i mange insekters sanseverden, og møllen H. armigera er intet unntak. Denne studien undersøker signalinteraksjonene mellom CO2 og plantelukt-stoffer i en distinkt populasjon av projeksjonsnevroner i det primære prosesserings senteret i møllhjernen. Dette innebar bruk av kalsium avbildning for å registrere neuronal aktivitet i glomeruli i antennelappene for å sammenligne kalsium signal responsstyrken med to forskjellige plantelukt blandinger med og uten ekstra stimulering med 1 % CO2. For forbedrede resultater ble nevrale merkingsmetoder validert med konfokal avbildning, og mønstre for tilpasning for begge plantelukt-blandinger ved et normalt atmosfærisk nivå av CO2 ble observert før hele eksperimentet ble utført. Resultatene av denne studien viser undertrykte plantelukt-signaler under eksponering for et forhøyet nivå av CO2, noe som tyder på at CO2 kan spille en rolle i å modulere slik informasjonsbehandling. Dette antyder også at de primære og aksessoriske luktesystemene i møllhjernen har intrikate interaksjoner som kan bidra til deres nøyaktige navigasjonsferdigheter. Carbon dioxide is known to be an important molecule in many insects’ sensory worlds, and the moth H. armigera is no exception. This study investigates the signal interactions between CO2 and plant odorants in one distinct population of projection neurons in the primary processing center of the moth brain. This involved the use of calcium imaging to record neuronal activity in the glomeruli of the antennal lobes to compare calcium signal response strength to two different plant odor mixtures with and without additional stimulation with 1% CO2. For improved results, neural labelling methods were validated with confocal imaging, and patterns of adaptation to both plant odor mixtures at a normal atmospheric level of CO2 were observed before the full experiment was conducted. The results of this study show suppressed plant-odor signals during exposure to an elevated level of CO2, suggesting that CO2 may play a role in modulating such information processing. This also suggests that the primary and accessory odor pathways in the moth brain have intricate interactions that may be contributing to their precise navigation skills.