Lab 9: Prędkość przewodzenia nerwów

cel

1. do pomiaru prędkości przewodzenia w łuku odruchowym człowieka, przy użyciu ścięgna Achillesa jako inicjatora odruchu i skurczu mięśnia gastrocnemiusa jako odpowiedzi (zapis pozakomórkowy).
2. do pomiaru progu, prędkości przewodzenia i okresu oporności nerwu kulszowego nerwu Żabiego poprzez stymulację nerwu i pomiar odpowiedzi za pomocą zewnętrznych elektrod rejestrujących (zapis pozakomórkowy).
3. do pomiaru progu i prędkości przewodzenia aksonu olbrzymiego dżdżownicy za pomocą zewnętrznych elektrod rejestrujących.
4. do pomiaru prędkości przewodzenia ludzkiego nerwu kulszowego za pomocą zewnętrznych elektrod rejestrujących (zapis pozakomórkowy).

prędkość przewodzenia w nerwach: Tło

neuron jest komórką wyspecjalizowaną w przekazywaniu impulsów nerwowych. Akson jest częścią neuronu, która przewodzi impulsy; Akson jest zwykle długim wyrostem lub procesem, który przenosi impulsy z ciała komórkowego neuronu w kierunku komórek docelowych.
impuls nerwowy, zwany także potencjałem czynnościowym, jest sygnałem przesyłanym wzdłuż aksonu, który umożliwia komórkom nerwowym komunikację i aktywację wielu różnych systemów w organizmie. Potencjał czynnościowy może pochodzić z mózgu i prowadzić do świadomego ruchu lub mogą być zaangażowane w łuk odruchowy, który jest niezależny od mózgu. Potencjał czynnościowy może być przenoszony do komórki mięśniowej, powodując skurcz mięśni.
neurony mają tę właściwość, że są w stanie generować potencjały działania . Potencjał czynnościowy jest spowodowany zmianą przepuszczalności błony neuronowej. Ta zmiana przepuszczalności powoduje zmianę rozkładu jonów w błonie. Zmiana rozkładu jonów prowadzi do zmiany ładunku elektrycznego (potencjału)przez membranę. Zmiany potencjału elektrycznego mogą być wykryte doświadczalnie, gdy potencjał czynnościowy przechodzi wzdłuż aksonu neuronu.
zmiany potencjału elektrycznego aksonu można wykryć i wyświetlić na urządzeniu rejestrującym w laboratorium za pomocą jednej z dwóch podstawowych metod:

1. Zapis wewnątrzkomórkowy: dwie elektrody są umieszczone po obu stronach błony neuronu, jedna wewnątrz komórki i jedna Na Zewnątrz. Zmiana różnicy potencjałów między elektrodami jest rejestrowana, gdy jony przemieszczają się do i z komórki. Technika ta jest wykonywana na dużych, izolowanych neuronach.
2. Zapis pozakomórkowy: para elektrod jest umieszczona na zewnątrz neuronu. Zmiana potencjału między dwiema elektrodami jest mierzona i rejestrowana jako dwufazowy AP, gdy potencjał czynnościowy przechodzi wzdłuż neuronu. Metoda ta nie mierzy przepływu jonów, ale różnicę potencjału netto, gdy potencjał czynnościowy przechodzi najpierw jedną elektrodę, a następnie drugą elektrodę. Ta metoda ma tę wyraźną zaletę, że może być używana do rejestrowania przejścia potencjału czynnościowego (jak w mięśniu) z powierzchni ciała, a także służy do rejestrowania potencjałów czynnościowych z całych nerwów (w przeciwieństwie do konieczności przebicia poszczególnych neuronów).

w dzisiejszym laboratorium będziesz używał zapisu pozakomórkowego: u żaby i człowieka będziesz nagrywał z nerwu, który jest wiązką neuronów, z których każdy ma swój własny próg, a nie z pojedynczego neuronu. W dżdżownicy będziesz nagrywał z gigantycznych aksonów. Nie tylko wizualizujesz potencjał czynnościowy, ale także określasz prędkość, z jaką potencjał czynnościowy przemieszcza się wzdłuż nerwu w każdym z tych organizmów.

Powerlab będzie działał jako cyfrowy 2-kanałowy oscyloskop. Czas będzie zapisywany na osi X, a napięcie na osi Y. Czas i czułość można regulować na każdym kanale. Przydatną cechą PowerLab jest to, że operator może zainicjować zamiatanie ekranu (tzn. komputer rozpoczyna próbkowanie). To jest znane jako wyzwalacz. WYZWALACZ pozwala uchwycić okres czasu bezpośrednio po wydarzeniu. Możliwe jest “wyzwalanie” komputera, rozpoczęcie zbierania danych (zamiatanie), w tym samym czasie, w którym stosuje się bodziec. W ten sposób można zmierzyć zapis zdarzenia stymulującego i czas pojawienia się potencjału czynnościowego (opóźnienie). W tym zastosowaniu wyzwalacza komputer jest ustawiony na generowanie pojedynczego impulsu po stymulacji ludzkiego ścięgna Achillesa, a także nerwu Żabiego. Czas można mierzyć na osi X. Będziesz używać kanału 1, gdzie zostanie wyświetlony wyzwalacz, i kanału 3, gdzie będą nagrywane odpowiedzi. Konfiguracja PowerLab jest nieco inna dla zapisu aksonu olbrzymiego dżdżownicy, ale teoria jest podobna.

prędkość przewodzenia potencjału czynnościowego jest określana przez pomiar przebytej odległości (długość nerwu w m) i podzielenie przez czas (S) potrzebny do ukończenia łuku odruchowego, zwanego również opóźnieniem.

prędkość przewodzenia = odległość (m)/Czas (s).

1. pomiar odległości jest stosunkowo prosty. Można to zrobić za pomocą linijki lub taśmy mierniczej.
2. pomiar czasu jest bardziej skomplikowany. Potencjał działania podróżuje bardzo szybko; dlatego mierzone czasy są bardzo małe i wymagają bardziej zaawansowanego oprzyrządowania. Komputer z PowerLab, podobnie jak oscyloskop, idealnie nadaje się do pomiaru zdarzeń, które zdarzają się w bardzo krótkim czasie.

prędkość przewodzenia danego neuronu jest skorelowana ze średnicą nerwu i mielinizacją. Mielina, substancja bogata w lipidy, działa jak izolacja, zwiększając prędkość przewodzenia neuronów kręgowców. Bezkręgowce nie mają mielinizowanych neuronów, a prędkość przewodzenia ich potencjałów działania wzrasta głównie w wyniku zwiększenia średnicy aksonu. Wiele bezkręgowców ma wyspecjalizowane” gigantyczne ” aksony, takie jak dżdżownica, które bardzo szybko przewodzą potencjały działania.

narysuj tabele danych w swoim notatniku laboratoryjnym, aby zapisać napięcie progowe potrzebne do wywołania potencjału czynnościowego u żaby i dżdżownicy (zarówno przyśrodkowego, jak i bocznego aksonu olbrzymiego). Z trzech prób czasowych Zapisz czas między artefaktem bodźca a potencjałem działania (opóźnienie w ms)i zmierz odległość zgodnie z opisem w instrukcji. Oblicz prędkość przewodzenia w m/s dla ludzkiego nerwu kulszowego, Żabiego nerwu kulszowego i dżdżownic przyśrodkowych i bocznych gigantycznych aksonów i wprowadź swoje dane w arkuszu danych klasy. Oblicz średnią prędkość przewodzenia dla każdego za pomocą danych klasy.

prędkość przewodzenia w ludzkim łuku odruchowym

gdy ścięgno Achillesa jest rozciągnięte po uderzeniu młotkiem odruchowym, indukowany potencjał czynnościowy jest prowadzony w górę nogi do rdzenia kręgowego i z powrotem w dół, gdzie powoduje skurcz mięśnia łydki. Aby określić prędkość przewodzenia, mierzy się odległość, jaką przemieszcza się potencjał czynnościowy, a czas między dotknięciem ścięgna a skurczem mięśnia jest mierzony za pomocą oprogramowania PowerLab i ADinstruments.

Łuk Refleksyjny: Łuk odruchowy jest inicjowany przez rozciąganie ścięgna, działanie stymulujące receptory rozciągania w mięśniu. Te receptory rozciągające reagują poprzez inicjowanie potencjału czynnościowego w neuronach czuciowych. Potencjał działania przemieszcza się przez te neurony czuciowe do rdzenia kręgowego, gdzie synapsują bezpośrednio z neuronami ruchowymi. Pobudzenie wraca do mięśnia żołądkowo-jelitowego, gdzie powoduje skurcz mięśnia. W ten sposób początkowo rozciągnięte ścięgno wraca do pierwotnej długości poprzez skurcz, kończąc łuk odruchowy.
zadaniem tego typu łuku refleksyjnego jest utrzymanie postawy. Mięśnie stale rozciągają się i wracają do swojej pierwotnej długości bez interwencji mózgu. Zauważ, że ta odpowiedź jest monosynaptyczna. Neuron czuciowy synapsuje bezpośrednio z neuronem ruchowym w rdzeniu kręgowym; nie ma w tym udziału interneuronu.
Elektromiogram (EMG): jest zapisem skurczu mięśni, który można pobrać ze skóry powyżej mięśnia. Potencjał czynnościowy przemieszcza się w dół nerwu, przez połączenie nerwowo-mięśniowe i do mięśnia. W mięśniu potencjał czynnościowy rozprzestrzenia się po całym mięśniu, powodując skurcz włókien mięśniowych. Przejście potencjałów działania może być wyczuwalne przez elektrody umieszczone na skórze nad mięśniem, które po wzmocnieniu (jak w EKG) mogą być wyświetlane na ekranie komputera.
młotek refleksyjny: jest młotkiem perkusyjnym używanym do badania odruchów. Młotek, którego będziesz używać, został zmodyfikowany tak, że kiedy uderzy w ścięgno, młotek zamyka obwód i generuje mały sygnał. Ten sygnał jest używany do wywołania zamiatania przez komputer.

procedura eksperymentalna

1. posadź tester na krawędzi ławki laboratoryjnej tak, aby jego nogi były swobodnie zwisające. Przymocuj dwie elektrody wstępnie żelowane do ciała mięśnia łydki (gastrocnemius), nieco na lewo lub na prawo od linii środkowej. Dwie elektrody powinny być umieszczone tak, aby ich zewnętrzne krawędzie stykały się pionową linią na mięśniu (patrz rysunek poniżej). Trzecia uziemiona elektroda powinna być umieszczona na kości skokowej. Podłącz Kable do odpowiednich elektrod: zielone do podłoża (na kości skokowej) i czarno-białe do mięśnia łydki.

C

Fig. 9.1. A, Diagram łuku odruchowego u człowieka. Kiedy receptor stretch jest stymulowany przez młotek, potencjał czynnościowy przemieszcza się w górę włókien czuciowych do rdzenia kręgowego i synapsy na włóknach motorycznych potencjał czynnościowy następnie przemieszcza się z powrotem w dół nerwu, aby spowodować skurcz mięśni, który obserwujemy jako odruch. B, dwie elektrody są umieszczone na łydce, blisko siebie, jak pokazano. Trzecia elektroda powinna być umieszczona na kostnej powierzchni, takiej jak czapka kolanowa lub kostka. C, LabChart 8 pliki instalacyjne.

do nagrywania EMG:

1. Otwórz plik: “ustawienia testu EMG”. Jeśli nie możesz znaleźć tego pliku na pulpicie, zapytaj instruktora.
2. aby pobrać EMG: Tester powinien usiąść i rozluźnić nogi i stopy. Naciśnij START w prawym dolnym rogu ekranu. Delikatnie unieś palce testerki, aby rozciągnąć ścięgno Achillesa z tyłu nogi, i mocno rap ścięgno Achillesa testerki czarną gumową częścią młotka. Nagraj wiele EMG, uderzając czarną gumową część młotka w ścięgno Achillesa i obserwując odruch w Ch. 3. Powtarzaj, dopóki nie otrzymasz 3 reprezentatywnych EMG.
3. gdy masz dobry zestaw 3 EMG (patrz Rys. 9.2), mierz czas kursorem od początku bodźca (od zera) do połowy pierwszego piku. Powtórz na różnych nagraniach i średnio trzy.
4. zapisuj dane w podręczniku laboratoryjnym i w arkuszu kalkulacyjnym dostarczonym przez instruktora.
5. użyj taśmy mierniczej, aby zmierzyć odległość w centymetrach od punktu uderzenia na ścięgno Achillesa do przybliżonego punktu, w którym klatka piersiowa styka się z kręgosłupem (tj. długość nerwu czuciowego), a następnie do pierwszej elektrody na gastrocnemius (tj. długość nerwu ruchowego). Zapoznaj się z slajdem PowerPoint dostarczonym przez instruktora, aby dowiedzieć się, jak wykonać ten pomiar.
6. Zapisz Długość, a następnie oblicz i zapisz prędkość przewodzenia.

Fig. 9.2. Próbka EMG nagrana na komputerze za pomocą PowerLab. Sygnał wyzwalający znajduje się na wejściu 1 (Ch 1) w czasie 0, a EMG na Ch 3 (tzw. sygnał surowy). Umieść znacznik ” M ” na szczycie pierwszego szczytu EMG. Wyświetlany czas wskazuje czas, jaki upłynął między sygnałem wyzwalającym a odpowiedzią gastrocnemiusa, tj. czas potrzebny potencjałom działania do propagacji wzdłuż neuronów czuciowych nerwu kulszowego do rdzenia kręgowego i wzdłuż neuronów ruchowych do pierwszej (górnej) elektrody gastrocnemiusa.

prędkość przewodzenia w nerwie kulszowym żaby

potencjał czynnościowy jest inicjowany w rozciętym nerwie kulszowym żaby (Rana pipiens lub Xenopus laevis) przez stymulator (urządzenie do dostarczania precyzyjnych bodźców elektrycznych). Potencjał czynnościowy przemieszcza się wzdłuż nerwu i jest wykrywany, gdy przechodzi przez dwie zewnętrzne elektrody (zgodnie z metodą 2 opisaną we wstępie), a wykryta odpowiedź jest wzmacniana i wyświetlana na ekranie komputera. Ślad na komputerze bodźca i reakcji jest wyzwalany przez bodziec; czas i odległość są mierzone, a następnie można obliczyć prędkość.

złożony potencjał działania: nerw jest zbiorem aksonów wielu neuronów. Aksony mogą mieć różne grubości, a zatem ich potencjały działania będą miały różne rozmiary i prędkości. Potencjały działania, rejestrowane z zewnątrz nerwu (poza komórką), są znane jako złożony potencjał działania i stanowią sumę potencjałów działania wystrzeliwanych przez poszczególne neurony. (patrz Rys. 9.3 A).

Fig. 9.3. A, Diagram dwufazowego potencjału czynnościowego jako zewnątrzkomórkowego zapisu nerwu. Bodziec jest stosowany do lewego końca nerwu. B, Widok grzbietowy odsłoniętej lewej tylnej kończyny żaby i kręgosłupa.
nerw kulszowy to nerw duży biegnący od rdzenia kręgowego do mięśnia gastroenterologicznego. Zawiera zarówno neurony czuciowe, jak i ruchowe (jest to nerw, który jest stymulowany podczas rozciągania ludzkiego ścięgna Achillesa). W tym laboratorium żaba zostanie znieczulona, złożona w ofierze i Podwójnie uduszona (jej mózg i rdzeń kręgowy zostaną zniszczone). Może być konieczne usunięcie skóry.

aby przeprowadzić sekcję nerwu kulszowego

1. delikatnie oddziel mięśnie grzbietu uda palcami i użyj tępej szklanej sondy, aby odsłonić biały nerw kulszowy i towarzyszące mu naczynia krwionośne (patrz ryc. 9.3 B). Uwolnij nerw od otaczającej tkanki w udzie za pomocą tępego szklanego haka. Odciąć mięśni i tkanki łącznej wokół nerwu, jak trzymać nerw z drogi. Staraj się nie rozciągać nerwu i unikaj dotykania nerwu czymś metalowym, aby uniknąć uszkodzenia nerwu.
2. utrzymuj nerw wilgotny za pomocą pierścieni Płazowych (roztwór zawierający jony w takim samym stężeniu, jak we krwi żaby).
3. zwiąż nitkę ciasno wokół kolanowego końca nerwu. Następnie odetnij nerw poniżej sznurka i jak najbliżej kolana.
4. delikatnie podnieś nerw, podnosząc nić, a następnie rozczłonkuj nerw do jego początku w rdzeniu kręgowym. Zachowaj szczególną ostrożność przy tym rozwarstwieniu, szczególnie w okolicy miednicy. Utrzymuj nerw wilgotny za pomocą pierścieni, aż będzie gotowy do umieszczenia w komorze nerwowej.

Konfigurowanie Komory nerwowej

1. Otwórz plik czapki frog na pulpicie. Delikatnie umieść nerw nad pierwszymi pięcioma lub sześcioma elektrodami, zaczynając od lewej strony komory (patrz instruktor). Koniec nerwu po lewej stronie komory powinien być przednim końcem nerwu. Przedni i tylny koniec nerwu są oznaczone kolorem Sznurka. Jeśli nie masz pewności co do kodowania kolorami, skontaktuj się z instruktorem.
2. przykryj komorę nerwową plastikową pokrywką i upewnij się, że nerw nadal ma kontakt z przewodami po zamknięciu pokrywki. Podłącz elektrody stymulujące i nagrywające, jak widać na poniższych zdjęciach. Będziesz mieć również kopię zdjęcia w niebieskim segregatorze na ławce. Sprawdź układ elektrod z instruktorem przed przystąpieniem do pracy.

aby zarejestrować złożony potencjał czynnościowy

1. sprawdź, czy plik jest ustawiony na rozpoczęcie od stymulacji 0,05 V (Wysokość impulsu). Aby stymulować nerw w tym początkowym ustawieniu, naciśnij przycisk start w prawym dolnym rogu ekranu.
2. teraz zwiększ napięcie wysokości impulsu (bodziec) w odstępach 0,05 V, klikając strzałkę w górę. Nie zmieniaj max. wartości szybkości powtarzania (opóźnienia) lub szerokości impulsu (czasu trwania) dla tej części eksperymentu. Wszystko, co będziesz zmieniać, to wysokość impulsu (napięcie). Po kliknięciu strzałki w górę Amplituda wzrośnie o 0,01 V z każdym kliknięciem, więc musisz kliknąć tę strzałkę kilka razy. Naciśnij start i obserwuj ślad na ekranie. Kontynuuj zwiększanie napięcia w 0.Przyrosty 05 V.
3. ostatecznie, na progu, złożony potencjał czynnościowy powinien zacząć pojawiać się jako ugięcie w linii podstawowej.
4. Zapisz napięcie progowe (wysokość impulsu)
5. nadal stopniowo zwiększaj napięcie (ale nigdy nie zwiększaj go powyżej 1 V), aż Amplituda złożonego potencjału czynnościowego przestanie wzrastać (co wskazuje, że maksymalna liczba włókien nerwowych reaguje) . W miarę jak silniejsze napięcia stymulują dodatkowe aksony, złożony potencjał czynnościowy wzrośnie w amplitudzie.
6. gdy masz dwa złożone potencjały działania, które osiągają tę samą (bliską, jeśli drobną) amplitudę szczytową, Zapisz napięcie.
7. Wybierz napięcie nieco poniżej maksimum. Generuj jeden potencjał działania przy tym napięciu. Zmierz kursorem czas Od początku bodźca do połowy pierwszego szczytu dwufazowej odpowiedzi (patrz rysunek 9.4). Zapisz to jako opóźnienie (opóźnienie między bodźcem a inicjacją punktu dostępowego) w tabeli danych. Wygeneruj jeszcze dwa potencjały działania przy tym samym napięciu i zapisz ich wartość opóźnienia.
8. Sprawdź odległość między drugą elektrodą stymulującą a pierwszą elektrodą rejestrującą (przy tym aparacie powinna wynosić około 5 mm). Korzystając z tej odległości i zarejestrowanych wartości opóźnienia, Oblicz prędkość przewodzenia dla wszystkich trzech prób i uśredniaj wyniki, aby uzyskać jedną średnią prędkość przewodzenia.

W Jaki Sposób odpowiedź może zwiększyć amplitudę, gdy potencjał czynnościowy ma właściwości “all or none”?

to stopniowane zjawisko reakcji ilustruje różnice w progu, które istnieją między różnymi rozmiarami włókien tworzących nerw. Pamiętajcie, że nagrywacie z nerwu, dużego pakietu neuronów, każdy z innym progiem. Jeśli napięcie bodźca wzrasta powoli i płynnie, można zaobserwować dyskretne skoki w amplitudzie złożonego potencjału czynnościowego, ponieważ różne klasy progowe włókien nerwowych są “rekrutowane”. W miarę zwiększania amplitudy więcej neuronów osiąga swój próg i przyczynia się do wzrostu wielkości złożonego potencjału czynnościowego. Ostatecznie, wraz ze wzrostem napięcia bodźca, zostanie osiągnięty punkt, gdy forma falowa potencjału czynnościowego przestanie się zmieniać. W tym momencie stymulowane są wszystkie włókna nerwu zdolne do reakcji na bodziec (ryc. 9.4). Jest to maksymalna odpowiedź.

Nagrywaj i zapisuj wszystkie wersje próbne na pulpicie. Dobrym pomysłem jest częste zapisywanie danych(w menu Plik: Zapisz jako –- w folderze lab course na pulpicie). Pamiętaj, aby w nazwie pliku umieścić sekcję zwierzę i laboratorium.

Fig. 9.4. Przykład złożonych potencjałów działania (górny ślad) przy zwiększaniu siły bodźca (dolny ślad) rejestrowanych z nerwu kulszowego żaby za pomocą oprogramowania LabChart 8. Nakładane są ślady odpowiadające wielu nagraniom. Bodźce o większej sile wytwarzają dwufazowe potencjały działania związków o większej amplitudzie.

aby zmierzyć okres oporności
, gdy dwa bodźce są przykładane do nerwu w bardzo szybkim tempie, niektóre lub wszystkie neurony tworzące nerw nie są w stanie odpowiedzieć na drugi bodziec, ponieważ kanały sodowe są inaktywowane. Są oporne na drugi bodziec.

1. Otwórz plik żaba. Wysokość impulsu (Amplituda/napięcie bodźca) jest wstępnie ustawiona w tym Pliku na 0,5 V i nie zostanie zmieniona podczas tej części eksperymentu.
2. sprawdź, czy szerokość odstępu impulsu (odstęp między dwoma impulsami bodźca) jest ustawiona na 7 ms, aby rozpocząć.
3. naciśnij start.
4. powinny pojawić się dwa potencjały działania o tej samej wysokości, oddzielone 7 ms (rys. 9.5).
5. teraz zmniejsz szerokość odstępu impulsu (interwał bodźca) między dwoma bodźcami o 0,5 ms, klikając strzałkę w dół. Gdy zmniejszasz szerokość odstępu impulsu między bodźcami, Amplituda drugiego potencjału czynnościowego zaczyna się zmniejszać. Zapisz szerokość szczeliny, gdy obserwujesz ten spadek. Opóźnienie to reprezentuje względny okres oporności nerwu. Co się dzieje?
6. Kontynuuj zmniejszanie szerokości odstępu impulsu. Zauważ, że może być konieczne zmniejszenie o mniejsze odstępy, gdy impulsy zbliżają się do siebie.
7. zauważ, że gdy zanika drugi potencjał czynnościowy, wszystkie neurony są oporne na drugi bodziec.

rys. 9.5. Złożone potencjały działania stymulowane przez podwójne impulsy wykazują okres oporności w nerwie kulszowym żaby. Nakładane są ślady uzyskane z wielu nagrań przy użyciu LabChart 8.

próg przewodzenia i prędkość w nerwach dżdżownic

Uwaga: część tej procedury została zmodyfikowana na podstawie protokołu napisanego przez pracowników instrumentów i dostarczona wraz z zakupem oprzyrządowania PowerLab.
dżdżownice mają olbrzymi układ włókien składający się z jednego środkowego włókna olbrzymiego i dwóch bocznych włókien olbrzymiego. Dwa boczne włókna są połączone licznymi połączeniami krzyżowymi i funkcjonują jako pojedynczy Akson.

1. umieść dżdżownicę w szalce Petriego zawierającej 10% etanolu w soli fizjologicznej dżdżownicy. Pozwól dżdżownicy stać się w pełni znieczulony (to znaczy, aż przestanie się poruszać, nawet gdy sondowane); sprawdzić po 10 minutach i bardzo 5 minut po tym. umieść robaka na tacy i dotknij głowy lub ogona, jeśli widzisz ruch umieść robaka z powrotem w anetezji.
2. Sprawdź połączenie przewodowe (patrz Rys. 9a)
3. umieść grzbietową (ciemną) stronę dżdżownicy na tacy do sekcji. Umieść koniec głowy (z łechtaczką) na górze tacy (rys. 9.6). Uważaj, aby nie rozciągnąć dżdżownicy zbyt daleko, ponieważ może to uszkodzić przewód nerwowy.
4. umieść dwa szpilki stymulatora około 2 cm poniżej łechtaczki. Podłącz przewody stymulatora pochodzące z laboratorium mocy do pinów do sekcji. Ujemny ołów (katoda, czarny) powinien być tylny do dodatniego ołowiu (anoda, czerwony).
5. trzy elektrody rejestrujące (G, R1, R2) są chlorowanymi srebrnymi drutami. Delikatnie włóż je do robaka, jak pokazano na Fig. 9.6B w kolejności G, R1, R2 W centralnej części ciała robaka poniżej elektrody ujemnej. Szpilki mogą być umieszczone dość blisko siebie. Umieść elektrodę R2 około 0,5 do 1 centymetra za elektrodą R1.
6. Zmierz odległość w mm między drugą elektrodą stymulującą (czarna katoda) a pierwszą elektrodą rejestrującą (R1) i zapisz ten pomiar. Jest to odległość, którą potencjał działania przebył podczas nagrywania.
7. może być konieczne okresowe zwilżanie całej dżdżownicy 10% roztworem etanolu / soli fizjologicznej za pomocą kroplomierza. Usuń nadmiar soli fizjologicznej z robaka za pomocą papierowej chusteczki.

B

rys. 9.6. Konfiguracja PowerLab do rejestrowania potencjałów działania dżdżownic B. Anatomia dżdżownic i umieszczenie elektrod na dżdżownicy

określenie napięcia progowego dla aksonów przyśrodkowych i bocznych, obliczanie , prędkość przewodzenia i obserwacja rekrutacji bocznego aksonu olbrzymiego

1. Otwórz plik WormAP na pulpicie komputera.
2. kliknij start. Scope wyświetli jedno zdjęcie. Ugięcie tuż po rozpoczęciu zamiatania jest spowodowane rozprzestrzenianiem się części napięcia bodźca na elektrody rejestrujące. Nazywa się to artefaktem bodźca.
3. Zwiększ wydajność o 0.05 woltów, klikając strzałkę amplitudy w górę w stymulatorze. Panel.
4. powtarzaj kroki 2 i 3 zwiększając amplitudę o 0,05 Wolta przy każdym badaniu, aż do uzyskania odpowiedzi z mediany aksonu olbrzymiego.
5. gdy widać odpowiedź z mediany aksonu olbrzymiego (rys. 9.7), zapisz wartość progową. Jeśli nie widzisz odpowiedzi i używasz bodźca większego niż 1V, poproś o pomoc.
6. zwiększaj bodziec, dopóki nie zaobserwujesz drugiej odpowiedzi z dłuższym okresem utajonym (rys. 9.7). Kliknij Stop i zapisz ten próg dla bocznych włókien olbrzymich.
7. Zapisz plik na pulpicie.
8. aby obliczyć prędkość przewodzenia, umieść znacznik na początku artefaktu bodźca, a kursor na piku potencjału czynnościowego (rys. 9.7). Odczytaj różnicę czasu w górnej części okna zakres.
9. podziel (wcześniej zmierzoną) odległość między elektrodami stymulującymi i rejestrującymi przez różnicę czasu między pikami, aby określić prędkość przewodzenia w mm/ms, którą można łatwo przekształcić w m/s.

Fig. 9.7. Zapis elektrofizjologiczny z przewodu nerwowego brzusznego dżdżownicy pokazujący potencjały działania z środkowych i bocznych włókien olbrzymich.

10. Odrzuć plik lub umieść go w folderze dla sekcji laboratorium.

zadanie

materiały w tym laboratorium zostaną uwzględnione w laboratorium praktycznym (wraz z materiałem z laboratoriów 7 & 8) . Upewnij się, że rozumiesz pojęcia, obliczenia, testy statystyczne i wykresy objęte.

wyniki:
Użyj danych z całej klasy, aby porównać średnie prędkości przewodzenia trzech badanych dziś nerwów . Przeprowadź ANOVA porównując prędkość przewodzenia (m/s) nerwów człowieka, żaby i dżdżownicy. Czy różnica jest znacząca na poziomie prawdopodobieństwa 0,05? Czy wydaje się, że istnieje różnica w przewodności nerwów człowieka, żaby i dżdżownicy?

dyskusja:
dane zebrane w tym laboratorium można porównać z wcześniej udokumentowanymi wskaźnikami przewodzenia nerwów u wielu różnych zwierząt kręgowych i bezkręgowych. Czy Twoje dane są zgodne z tym szerszym zbiorem danych?

Fig. 9.8. Prędkość przewodzenia impulsów nerwowych jako funkcja średnicy włókien u różnych zwierząt. Zmodyfikowany z Bullock and Horridge, 1965, struktura i funkcja układu nerwowego bezkręgowców. W. H. Freeman and Company.

inne laboratoria w tym dziale

Lab 7: Anatomia kręgowców
Lab 8: krążenie i oddychanie kręgowców