Laboratorio 9: Velocità di Conduzione dei Nervi

Obiettivi

1. misurare la velocità di conduzione in un essere umano arco riflesso, utilizzando il tendine di Achille, come l’iniziatore di una reflex e la contrazione del muscolo gastrocnemio come risposta (registrazione extracellulare).
2. Per misurare la soglia, la velocità di conduzione e il periodo refrattario del nervo sciatico di un nervo rana stimolando il nervo e misurando la risposta attraverso elettrodi di registrazione esterni (registrazione extracellulare).
3. Per misurare la soglia e la velocità di conduzione di un assone gigante lombrico attraverso elettrodi di registrazione esterni.
4. Per misurare la velocità di conduzione del nervo sciatico umano attraverso elettrodi di registrazione esterni (registrazione extracellulare).

Velocità di conduzione nei nervi: Sfondo

Un neurone è una cellula specializzata per la trasmissione di impulsi nervosi. L’assone è la parte del neurone che conduce gli impulsi; l’assone è di solito una lunga escrescenza, o processo, che trasporta gli impulsi dal corpo cellulare di un neurone verso le cellule bersaglio.
Un impulso nervoso, chiamato anche potenziale d’azione, è il segnale che viene trasmesso lungo un assone che consente alle cellule nervose di comunicare e attivare molti sistemi diversi in un organismo. Un potenziale d’azione può avere origine nel cervello e provocare un movimento deliberato o possono essere coinvolti in un arco riflesso che è indipendente dal cervello. Un potenziale d’azione può essere trasmesso a una cellula muscolare, causando la contrazione muscolare.
I neuroni hanno la proprietà di essere in grado di generare potenziali d’azione. Il potenziale d’azione è causato da un cambiamento nella permeabilità della membrana del neurone. Questo cambiamento nella permeabilità si traduce in un cambiamento nella distribuzione degli ioni attraverso la membrana. Il cambiamento nella distribuzione degli ioni porta ad un cambiamento nella carica elettrica (potenziale) attraverso la membrana. I cambiamenti nel potenziale elettrico possono essere rilevati sperimentalmente mentre il potenziale d’azione passa lungo l’assone del neurone.
I cambiamenti nel potenziale elettrico dell’assone possono essere rilevati e visualizzati su un dispositivo di registrazione in laboratorio con uno dei due metodi di base:

1. Registrazione intracellulare: due elettrodi sono posizionati su entrambi i lati della membrana del neurone, uno all’interno della cellula e uno all’esterno. Un cambiamento nella differenza di potenziale fra gli elettrodi è registrato mentre gli ioni si muovono dentro e fuori della cella. Questa tecnica viene eseguita su neuroni grandi e isolati.
2. Registrazione extracellulare: una coppia di elettrodi è posizionata all’esterno del neurone. Un cambiamento di potenziale tra i due elettrodi viene misurato e registrato come AP bifasico mentre il potenziale d’azione passa lungo il neurone. Questo metodo non misura il flusso di ioni, ma la differenza netta di potenziale come il potenziale d’azione passa prima un elettrodo e poi l’altro elettrodo. Questo metodo ha il netto vantaggio che può essere utilizzato per registrare il passaggio di un potenziale d’azione (come in un muscolo) dalla superficie del corpo e viene anche utilizzato per registrare potenziali d’azione da interi nervi (in contrasto con dover perforare singoli neuroni).

Nel laboratorio di oggi utilizzerai la registrazione extracellulare: nella rana e nell’uomo registrerai da un nervo, che è un fascio di neuroni ciascuno con una propria soglia, piuttosto che da un singolo neurone. Nel Lombrico, registrerai da assoni giganti. Non solo visualizzerai il potenziale d’azione, ma determinerai anche la velocità con cui il potenziale d’azione viaggia lungo un nervo in ciascuno di questi organismi.

Powerlab agirà come un oscilloscopio digitale a 2 canali. Il tempo verrà registrato sull’asse X e la tensione sull’Y. Il tempo e la sensibilità possono essere regolati su ogni canale. Una caratteristica utile di PowerLab è che l’operatore può avviare una scansione dello schermo (cioè il computer inizia a campionare). Questo è noto come il GRILLETTO. Il trigger consente di acquisire il periodo di tempo immediatamente dopo un evento. È possibile “attivare” il computer, iniziare a raccogliere dati (spazzare), contemporaneamente all’applicazione dello stimolo. Quindi è possibile misurare un record dell’evento stimolante e il momento in cui appare il potenziale d’azione (latenza). In questa applicazione del trigger, il computer è impostato per generare un singolo sweep su stimolazione del tendine di achille umano così come il nervo rana. Il tempo può essere misurato sull’asse X. Utilizzerai il Canale 1, dove verrà visualizzato il trigger, e il canale 3, dove verranno registrate le risposte. Il PowerLab istituito è leggermente diverso per la registrazione assone gigante lombrico, ma la teoria è simile.

La velocità di conduzione del potenziale d’azione è determinata misurando la distanza percorsa (lunghezza del nervo in m) e dividendo per il tempo (sec) impiegato per completare l’arco riflesso, chiamato anche latenza.

Velocità di conduzione = distanza (m) / tempo (sec).

1. La misurazione della distanza è relativamente semplice. Può essere fatto usando un righello o un metro a nastro.
2. La misurazione del tempo è più complicata. I potenziali d’azione viaggiano molto rapidamente; pertanto, i tempi da misurare sono molto piccoli e richiedono una strumentazione più sofisticata. Il computer con PowerLab, come l’oscilloscopio, è ideale per misurare eventi che accadono in un tempo molto breve.

La velocità di conduzione di un particolare neurone è correlata al diametro del nervo e alla mielinizzazione. La mielina, una sostanza ricca di lipidi, agisce come isolante per aumentare la velocità di conduzione dei neuroni vertebrati. Gli invertebrati mancano di neuroni mielinizzati e la velocità di conduzione dei loro potenziali d’azione aumenta principalmente come risultato di un aumento del diametro dell’assone. Molti invertebrati hanno assoni “giganti” specializzati, come il lombrico, che conducono i potenziali d’azione molto rapidamente.

Crea tabelle di dati nel tuo notebook di laboratorio per registrare la tensione di soglia necessaria per suscitare un potenziale d’azione nella rana e nel lombrico (assone gigante mediale e laterale). Dalle tre prove cronometrate registrare il tempo tra artefatto stimolo e potenziale d’azione (latenza in ms) e misurare la distanza come descritto nel manuale. Calcola la velocità di conduzione in m / sec per il nervo sciatico umano, il nervo sciatico rana e gli assoni giganti mediali e laterali del lombrico e inserisci i tuoi dati nella scheda tecnica della classe. Calcolare la velocità media di conduzione per ogni utilizzando i dati di classe.

Velocità di conduzione in un arco riflesso umano

Quando il tendine di Achille viene allungato dopo essere stato sfruttato con un martello riflesso, il potenziale d’azione indotto viene condotto sulla gamba fino al midollo spinale e indietro dove provoca la contrazione del muscolo gastrocnemio (polpaccio). Per determinare la velocità di conduzione, viene misurata la distanza percorsa dal potenziale d’azione e il tempo tra la maschiatura del tendine e la contrazione del muscolo viene misurato utilizzando il software PowerLab e ADinstruments.

L’arco riflesso: Un arco riflesso viene avviato allungando un tendine, un’azione che stimola i recettori di stiramento nel muscolo. Questi recettori stretch rispondono avviando un potenziale d’azione nei neuroni sensoriali. Il potenziale d’azione viaggia attraverso quei neuroni sensoriali fino al midollo spinale dove si sinapsi direttamente con i motoneuroni. L’eccitazione viaggia di nuovo al muscolo gastrocnemio dove provoca la contrazione del muscolo. Così il tendine che è stato inizialmente allungato viene restituito alla sua lunghezza originale attraverso la contrazione, completando l’arco riflesso.
La funzione di questo tipo di arco riflesso è di mantenere la postura. I muscoli si allungano continuamente e ritornano alla loro lunghezza originale senza l’intervento del cervello. Si noti che questa risposta è monosinaptica. Il neurone sensoriale sinapsi direttamente con il motoneurone nel midollo spinale; non c’è interneurone coinvolto.
L’elettromiogramma (EMG): è una registrazione di una contrazione muscolare che può essere presa dalla pelle sopra un muscolo. Un potenziale d’azione viaggia lungo un nervo, attraverso una giunzione nervo / muscolo e in un muscolo. Nel muscolo il potenziale d’azione si diffonde in tutto il muscolo causando la contrazione delle fibre muscolari. Il passaggio dei potenziali d’azione può essere rilevato da elettrodi posti sulla pelle sopra il muscolo, che quando amplificati (come nell’ECG) possono essere visualizzati sullo schermo di un computer.
Il martello Reflex: è un martello a percussione utilizzato per testare i riflessi. Il martello che si intende utilizzare è stato modificato in modo che quando colpisce il tendine, il martello chiude un circuito e genera un piccolo segnale. Questo segnale viene utilizzato per attivare uno sweep dal computer.

Procedura sperimentale

1. Posizionare il soggetto sul bordo del banco di laboratorio in modo che le sue gambe siano appese liberamente. Attaccare due elettrodi pre-gelati al corpo del muscolo polpaccio (gastrocnemio), un po ‘ a sinistra oa destra della linea mediana. I due elettrodi devono essere posizionati in modo che i loro bordi esterni tocchino in una linea verticale sul muscolo (vedi figura sotto). Un terzo elettrodo di terra dovrebbe essere posizionato sull’osso della caviglia. Collegare i cavi agli elettrodi corretti: verde per terra (sull’osso della caviglia) e bianco e nero al muscolo del polpaccio.

C

Fig. 9.1. A, Diagramma di un arco riflesso in un essere umano. Quando il recettore stretch viene stimolato dal martello, il potenziale d’azione viaggia fino alle fibre sensoriali fino al midollo spinale e le sinapsi sulle fibre motorie Il potenziale d’azione quindi viaggia indietro lungo il nervo per causare la contrazione muscolare che osserviamo come un riflesso. B, due elettrodi sono posizionati sul polpaccio, vicini l’uno all’altro come mostrato. Il terzo elettrodo deve essere posizionato su una superficie ossea, come la ginocchiera o la caviglia. C, LabChart 8 file di installazione.

Per effettuare una REGISTRAZIONE EMG:

1. Apri il file: “Impostazioni test EMG”. Se non riesci a trovare questo file sul desktop, chiedi al tuo istruttore.
2. Per raccogliere un EMG: il soggetto del test deve essere seduto e le gambe e i piedi rilassati. Premere START in basso a destra dello schermo. Sollevare delicatamente le dita dei piedi del soggetto per allungare il tendine di Achille sulla parte posteriore della gamba e colpire saldamente il tendine di Achille del soggetto con la parte di gomma nera del martello. Registrare più EMG colpendo la parte di gomma nera del martello sul tendine di Achille e osservando il riflesso in Ch. 3. Ripeti fino a quando non hai 3 EMG rappresentativi.
3. Quando si dispone di un buon set di 3 EMG (vedi Fig. 9.2), misurare il tempo con il cursore dall’inizio dello stimolo (a zero) al centro del primo picco. Ripeti su diverse registrazioni e media tre.
4. Registra i dati nel manuale di laboratorio e nel foglio di calcolo fornito dall’istruttore.
5. Utilizzare il metro a nastro per misurare la distanza in centimetri dal punto di impatto sul tendine di Achille del soggetto al punto approssimativo in cui la gabbia toracica incontra la colonna vertebrale (cioè la lunghezza del nervo sensoriale) e quindi fino al primo elettrodo sul gastrocnemio (cioè la lunghezza del nervo motorio). Fare riferimento alla diapositiva PowerPoint fornita dal proprio istruttore per un diagramma di come eseguire questa misurazione.
6. Lunghezza record e quindi calcolare e registrare la velocità di conduzione.

Fig. 9.2. Un campione di un EMG registrato sul computer utilizzando PowerLab. Il segnale di trigger è sull’ingresso 1 (Ch 1) al tempo 0 e l’EMG è su Ch 3 (chiamato segnale Raw). Posizionare il marcatore ” M ” in cima al primo picco dell’EMG. Il tempo visualizzato indica il tempo trascorso tra il segnale di trigger e la risposta del gastrocnemio, cioè il tempo impiegato dai potenziali d’azione per propagarsi lungo i neuroni sensoriali del nervo sciatico fino al midollo spinale e lungo i motoneuroni fino al primo elettrodo (superiore) del gastrocnemio.

Velocità di conduzione in un nervo sciatico rana

Un potenziale d’azione è iniziato nel nervo sciatico sezionato di una rana (Rana pipiens o Xenopus laevis) da uno stimolatore (un dispositivo per fornire stimoli elettrici precisi). Il potenziale d’azione viaggia lungo il nervo e viene rilevato mentre passa due elettrodi esterni (secondo il metodo 2 descritto nell’introduzione) e la risposta rilevata viene amplificata e visualizzata sullo schermo del computer. La traccia sul computer di stimolo e risposta viene attivata dallo stimolo; il tempo e la distanza sono misurati e la velocità può quindi essere calcolata.

Potenziale d’azione composto: un nervo è una raccolta degli assoni di molti neuroni. Gli assoni possono avere spessori diversi e quindi i loro potenziali d’azione avranno dimensioni e velocità diverse. I potenziali d’azione, registrati dall’esterno del nervo (extracellulare) sono noti come potenziale d’azione composto e rappresentano la somma dei potenziali d’azione sparati dai singoli neuroni. (vedi Fig. 9.3 A).

Fig. 9.3. A, Diagramma di un potenziale d’azione bifasico come registrazione extracellulare di un nervo. Lo stimolo viene applicato all’estremità sinistra del nervo. B, vista dorsale della rana esposta arto posteriore sinistro e colonna vertebrale.
Il nervo sciatico è il grande nervo che va dal midollo spinale al muscolo gastrocnemio. Contiene sia neuroni sensoriali che motori (è il nervo che viene stimolato quando si allunga il tendine di Achille umano). In questo laboratorio, la rana sarà stato anestetizzato, sacrificato, e doppio pithed (sia il suo cervello e il midollo spinale saranno stati distrutti). Potrebbe essere necessario rimuovere la pelle.

Per sezionare il nervo sciatico

1. Separare delicatamente i muscoli della coscia dorsale con le dita e utilizzare una sonda di vetro smussato per rivelare il nervo sciatico bianco e i vasi sanguigni che lo accompagnano (vedi Fig. 9.3 B). Liberare il nervo dal tessuto circostante nella coscia usando un gancio di vetro smussato. Tagliare via il muscolo e il tessuto connettivo intorno al nervo come si tiene il nervo fuori strada. Cerca di non allungare il nervo ed evitare di toccare il nervo con qualcosa di metallo per evitare di danneggiare il nervo.
2. Mantenere il nervo umido con anelli anfibi (una soluzione che contiene ioni nella stessa concentrazione del sangue della rana).
3. Legare strettamente un filo attorno all’estremità del ginocchio del nervo. Quindi tagliare il nervo sotto la corda e il più vicino possibile al ginocchio.
4. Sollevare delicatamente il nervo sollevando il filo e quindi sezionare il nervo alla sua origine nel midollo spinale. Fare molta attenzione con questa dissezione soprattutto nella zona pelvica. Mantenere il nervo umido con Ringer fino al momento di essere collocato nella camera nervosa.

Impostazione della camera nervosa

1. Aprire il file frog CAP sul desktop. Posizionare delicatamente il nervo sopra i primi cinque o sei elettrodi a partire dal lato sinistro della camera (vedere istruttore). L’estremità nervosa sul lato sinistro della camera dovrebbe essere l’estremità anteriore del nervo. Le estremità anteriore e posteriore del nervo sono codificate a colori con stringa. Consulta il tuo istruttore se non sei sicuro della codifica dei colori.
2. Coprire la camera nervosa con il coperchio di plastica e assicurarsi che il nervo sia ancora in contatto con i fili dopo aver chiuso il coperchio. Collegare gli elettrodi di stimolazione e registrazione come si vede nelle foto qui sotto. Avrai anche una copia della foto nel raccoglitore blu sulla tua panchina. Controllare la disposizione degli elettrodi con il proprio istruttore prima di procedere.

Per registrare un potenziale d’azione composto

1. Verificare che il file sia impostato per iniziare con una stimolazione di 0,05 V (altezza dell’impulso). Per stimolare il nervo a questa impostazione iniziale, premere il pulsante start in basso a destra dello schermo.
2. Ora aumentare l’altezza di impulso (stimolo) tensione in 0.05 V intervalli facendo clic sulla freccia su. Non modificare il max. repeat rate (delay) o pulse width (duration) valori per questa parte dell’esperimento. Tutto quello che cambierai è l’altezza dell’impulso (tensione). Quando si fa clic sulla freccia su, l’ampiezza aumenterà di 0,01 V ad ogni clic, quindi sarà necessario fare clic su questa freccia più volte. Premere start e osservare la traccia sullo schermo. Continuare ad aumentare la tensione in 0.Incrementi di 05 V.
3. Alla fine, alla soglia, il potenziale d’azione composto dovrebbe iniziare ad apparire come una deflessione nella linea di base.
4. Registrare la tensione di soglia (altezza dell’impulso)
5. Continuare ad aumentare gradualmente la tensione (ma non aumentarla mai sopra 1 V) fino a quando l’ampiezza del potenziale d’azione composto cessa di aumentare (indicando che il numero massimo di fibre nervose risponde) . Come tensioni più forti stimolano assoni aggiuntivi, il potenziale d’azione composto crescerà in ampiezza.
6. Quando si hanno due potenziali di azione composti che raggiungono la stessa ampiezza di picco (se fine), registrare la tensione.
7. Scegliere una tensione leggermente inferiore al massimo. Generare un potenziale d’azione a questa tensione. Misurare il tempo con il cursore dall’inizio dello stimolo alla metà del primo picco della risposta bifasica (vedere figura 9.4). Registrare questo come la latenza (il ritardo tra uno stimolo e l’avvio di un AP) nella tabella dati. Genera altri due potenziali di azione a questa stessa tensione e registra il loro valore di latenza.
8. Controllare la distanza tra il secondo elettrodo stimolante e il primo elettrodo di registrazione (dovrebbe essere di circa 5 mm con questo apparecchio). Utilizzando questa distanza e i valori di latenza registrati, calcolare la velocità di conduzione per tutte e tre le prove e la media dei risultati per ottenere una velocità media di conduzione.

Come può la risposta aumentare di ampiezza quando un potenziale d’azione ha proprietà” tutte o nessuna”?

Questo fenomeno di risposta graduata illustra le differenze di soglia che esiste tra le diverse dimensioni delle fibre che compongono il nervo. Ricorda, stai registrando da un nervo, un grande fascio di neuroni, ognuno con una soglia diversa. Se la tensione di stimolo viene aumentata lentamente e senza intoppi, è possibile osservare salti discreti nell’ampiezza del potenziale d’azione composto mentre vengono “reclutate”diverse classi di soglia di fibre nervose. Man mano che si aumenta l’ampiezza, più neuroni raggiungono la loro soglia e contribuiscono all’aumento delle dimensioni del potenziale d’azione composto. Alla fine, quando la tensione di stimolo viene aumentata, un punto verrà raggiunto quando la forma d’onda del potenziale d’azione smette di cambiare. A questo punto vengono stimolate tutte le fibre del nervo in grado di rispondere allo stimolo (Fig 9.4). Questa è una risposta massima.

Registra e salva tutte le tue prove sul desktop. È una buona idea salvare i dati frequentemente (sotto il menu File: salva con nome) –nella cartella del corso di laboratorio sul desktop). Assicurati di includere la sezione animale e laboratorio nel nome del file.

Fig. 9.4. Un esempio di potenziali d’azione composti (traccia superiore) ad aumentare la forza dello stimolo (traccia inferiore) registrato dal nervo sciatico di una rana utilizzando il software LabChart 8. Le tracce corrispondenti a più registrazioni sono sovrapposte. Gli stimoli di maggiore forza producono potenziali di azione composti bifasici di maggiore ampiezza.

Per misurare il periodo refrattario
Quando due stimoli vengono applicati al nervo in successione molto rapida, alcuni o tutti i neuroni che compongono il nervo non sono in grado di rispondere al secondo stimolo perché i canali del sodio sono inattivati. Sono refrattari al secondo stimolo.

1. Aprire il file refrattario frog. L’altezza dell’impulso (ampiezza dello stimolo / tensione) è preimpostata in questo file a 0,5 V e non verrà modificata durante questa parte dell’esperimento.
2. Verificare che la larghezza del gap di impulso (l’intervallo tra i due impulsi di stimolo) sia impostata a 7 ms per iniziare.
3. Premere start.
4. Dovrebbero apparire due potenziali d’azione della stessa altezza separati da 7 ms (Fig. 9.5).
5. Ora diminuire la (pulse gap width (stimulus interval) tra i due stimoli di 0,5 ms passi facendo clic sulla freccia giù. Quando si diminuisce la larghezza del gap di impulso tra gli stimoli, l’ampiezza del secondo potenziale d’azione inizia a diminuire. Registrare la larghezza del gap quando si osserva questa diminuzione. Questo ritardo rappresenta il periodo refrattario relativo del nervo. Cosa sta succedendo?
6. Continuare a diminuire la larghezza del gap di impulso. Si noti che potrebbe essere necessario diminuire di intervalli più piccoli man mano che gli impulsi si avvicinano.
7. Nota il momento in cui il secondo potenziale d’azione scompare, tutti i neuroni sono refrattari al secondo stimolo.

Fig. 9.5. I potenziali d’azione composti stimolati da impulsi gemelli dimostrano il periodo refrattario nel nervo sciatico di una rana. Le tracce ottenute da più registrazioni usando LabChart 8 sono sovrapposte.

Soglia di conduzione e velocità nei nervi lombrichi

NOTA: Parti di questa procedura sono modificate da un protocollo scritto da membri dello staff di ADInstruments e fornito con l’acquisto della strumentazione PowerLab.
I lombrichi comuni hanno un sistema di fibre giganti costituito da una singola fibra gigante mediana e due fibre giganti laterali. Le due fibre laterali sono collegate da numerose connessioni incrociate e funzionano come un singolo assone.

Allestimento sperimentale

1. Posizionare il lombrico in una capsula di Petri contenente 10% di etanolo in soluzione salina lombrico. Consentire al lombrico di diventare completamente anestetizzato (cioè fino a quando non smette di muoversi anche quando sondato); controllare dopo 10 minuti e molto 5 minuti dopo. posizionare il verme sul vassoio di dissezione e toccare la testa o la coda, se si vede il movimento posizionare il verme di nuovo in anestesia.
2. Controllare il collegamento del cavo (vedi Fig. 9A)
3. Posizionare il lombrico dorsale (scuro) sul vassoio di dissezione. Posizionare l’estremità della testa (con il clitoride ) nella parte superiore del vassoio (fig 9.6). Fare attenzione a non allungare troppo il lombrico, in quanto ciò può danneggiare il cordone nervoso.
4. Posizionare due perni dello stimolatore circa 2 cm sotto il clitoride. Collegare i cavi dello stimolatore provenienti dal power lab ai perni di dissezione. Il piombo negativo (catodo, nero) dovrebbe essere posteriore al piombo positivo (anodo, rosso).
5. I tre elettrodi di registrazione (G, R1, R2) sono fili d’argento clorati. Inserirli delicatamente nel verme come mostrato in Fig. 9.6B nell’ordine di G, R1, R2 nella sezione centrale del corpo del verme sotto l’elettrodo negativo. I perni possono essere posizionati abbastanza vicini tra loro. Posizionare l’elettrodo R2 circa 0,5-1 centimetro posteriore all’elettrodo R1.
6. Misurare la distanza in mm tra il secondo elettrodo di stimolazione (catodo nero) e il primo elettrodo di registrazione (R1) e registrare questa misura. Questa è la distanza percorsa dal potenziale d’azione durante la registrazione.
7. Potrebbe essere necessario inumidire periodicamente l’intero lombrico con la soluzione al 10% di etanolo/soluzione salina utilizzando un contagocce. Asciugare la soluzione salina in eccesso dal verme con un fazzoletto di carta.

A
B

Fig. 9.6. Una configurazione PowerLab per registrare potenziali di azione lombrico B. Anatomia del lombrico e posizionamento degli elettrodi sul lombrico

Determinazione della tensione di soglia per gli assoni mediali e laterali, calcolo , velocità di conduzione e osservazione del reclutamento dell’assone gigante laterale

1. Apri il file WormAP sul desktop del computer.
2. Fare clic su start. Scope visualizzerà uno sweep. La deflessione subito dopo l’inizio dello sweep è causata dalla diffusione di parte della tensione di stimolo agli elettrodi di registrazione. Si chiama artefatto dello stimolo.
3. Aumentare l’output di 0.05 volt facendo clic sulla freccia Su Ampiezza nello Stim. Pannello.
4. Ripetere i passaggi 2 e 3 aumentando l’ampiezza di 0,05 volt con ogni prova fino a vedere una risposta dall’assone gigante mediano.
5. Quando vedi una risposta dall’assone gigante mediano (Fig. 9.7), registrare il valore di soglia. Se non vedi una risposta e stai usando uno stimolo superiore a 1V, chiedi assistenza.
6. Continuare ad aumentare lo stimolo fino ad osservare una seconda risposta con un periodo di latenza più lungo (Fig. 9.7). Fare clic su Stop e registrare questa soglia per le fibre giganti laterali.
7. Salva il tuo file sul desktop.
8. Per calcolare la velocità di conduzione, posizionare il marcatore all’inizio dell’artefatto dello stimolo e il cursore della forma d’onda sul picco del potenziale d’azione (Fig. 9.7). Leggere la differenza di tempo nella parte superiore della finestra Ambito.
9. Dividere la distanza (precedentemente misurata) tra lo stimolo e gli elettrodi di registrazione per la differenza di tempo tra i picchi per determinare la velocità di conduzione in mm/ms che può essere facilmente convertita in m/s.

Fig. 9.7. Registrazione elettrofisiologica dal cavo del nervo ventrale del lombrico che mostra potenziali d’azione dalle fibre giganti mediane e laterali.

10. Scartare il file o posizionarlo nella cartella per la sezione lab.

ASSEGNAZIONE

Il materiale in questo laboratorio sarà incluso nel laboratorio pratico (insieme al materiale dei laboratori 7 & 8) . Assicurati di aver compreso i concetti, i calcoli, i test statistici e la grafica coperti.

Risultati:
Utilizzare i dati dell’intera classe per confrontare le velocità medie di conduzione dei tre nervi esaminati oggi. Condurre un ANOVA confrontando la velocità di conduzione (m/s) dei nervi di umano, rana e lombrico. La differenza è significativa al livello di probabilità 0.05? Sembra esserci una differenza di conduttività nei nervi dell’uomo, della rana e del lombrico?

Discussione:
I dati raccolti in questo laboratorio possono essere confrontati con i tassi di conduzione precedentemente documentati dei nervi di un’ampia varietà di animali vertebrati e invertebrati. I tuoi dati sono coerenti con questo set di dati più ampio?

Fig. 9.8. Velocità della conduzione dell’impulso nervoso in funzione del diametro della fibra in una varietà di animali. Modificato da Bullock e Horridge, 1965, Struttura e funzione del sistema nervoso degli invertebrati. W. H. Freeman e Compagnia.

Altri laboratori in questa Sezione

Lab 7: Anatomia dei vertebrati
Lab 8: Circolazione e respirazione dei vertebrati