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Quizás te has preguntado, ¿Qué tan rápido viajan esos potenciales de acción a través de las neuronas?
Bueno, aquí te mostramos cómo medir la velocidad de conducción en neuronas, usando un SpikerBox de 2 canales,
una lombriz, una Jaula de Faraday, un notebook, una regla, y un poco de madera.
Puedes encontrar lombrices en tu propio jardín después de una lluvia,
o puedes comprarlos en una tienda de mascotas, tienda de artículos de pesca o incluso en una bencinera
dependiendo de dónde vives.
Las lombrices pueden aguantar muy bien las bajas temperaturas, así que usamos un método químico
para anestesiarlas. Hacemos una solución de alcohol al 10% mezclando 10 mL
de *** de 40°
con 30 mL de agua de la llave,
tomo una lombriz sana y la coloco en la solución...
y espero unos siete minutos para que la anestesia haga efecto. Es importante
no dejar pasar mucho tiempo, o vas a curtir la lombriz. Luego, coloco la lombriz
en agua de la llave para lavar la solución de alcohol para después colocar la lombriz en el trozo de madera.
Familiaricémonos con la anatomía de una lombriz:
Notemos el clitelio, ese ensanchamiento carnoso
hacia la parte anterior o la boca de la lombriz.
Usarás ésto como punto de referencia.
Ahora, necesitas hacer dos mediciones para medir la velocidad de conducción
por lo que ahora anunciamos nuestro nuevo SpikerBox de 2 canales! El SpikerBox de dos canales
viene con tres electrodos: la tierra, que coloco hacia el extremo anterior de la
lombriz; el canal 2 que coloco al centro de la lombriz; y el canal 1,
que estoy colocando hacia el extremo posterior de la lombriz.
Inserta las agujas directamente a la lombriz, ligeramente fuera
de la línea media.
No te preocupes, la lombriz se recuperará pronto de este experimento,
y volverá a su tierra cuando terminemos.
Las neuronas de la lombriz son mielinizadas, por lo que las señales eléctricas
que grabaremos son mucho más pequeñas que lo habitual en nuestros experimentos con cucarachas.
Además,
La lombriz es una muy buena antena para el ruido eléctrico, por lo que tenemos que usar
una malla metálica conocida como Jaula de Faraday.
Una vez que la tenemos,
conectamos el SpikerBox de 2 canales al notebook y abrimos Audacity.
Ve a Preferencias, Audio I/O, y en dispositivo de reproducción selecciona
dispositivo de sonido asignado. En dispositivo de grabación, selecciona dispositivo asignado
o entrada de línea, y asegúrate de seleccionar 2 canales -el modo estéreo. Además, en grabación,
selecciona reproducir a través de hardware y software, para poder escuchar lo que estás grabando.
Ahora haz click en grabar, y debieras ver dos canales de información
en tu pantalla.
Maximiza la ventana para ver ambos canales, y también haz zoom en el eje Y para
poder ver las señales que estás grabando.
¿No hay spikes? Qué raro...
¡Bienvenidos a la Codificación Dispersa,
donde una sola spike sí importa! Analicemos más de cerca.
Lo que escuchas son una o dos spikes generados al tocar el extremo posterior
de la lombriz con un mondadientes.
Como estoy tocando el extremo posterior, las spikes viajan a lo largo
de la lombriz y a través de ambos electrodos. Veamos qué pasa.
Estoy abriendo la grabación que acabo de registrar
y de nuevo, maximizando la ventana y haciendo zoom en el eje Y para
para ver las spikes en forma clara.
Puedes ver unas 15 spikes en esta grabación. Escuchemos de nuevo.
Para medir si hay una diferencia o desfase
entre las spikes en el electrodo 1, o canal superior, y las spikes en el electrodo 2
o canal inferior,
Debemos hacer zoom a escalas temporales muchas más pequeñas, ya que las spikes pueden ser
muy rápidas. Y como pueden ver, mientras me muevo a escalas muy pequeñas, puedo observar una
diferencia entre los dos canales. Puedo medir la diferencia temporal
entre los dos valles,
que resulta ser de 4,6 milisegundos.
Tomando en cuenta la separación entre electrodos es de
0,03 metros, calculamos una velocidad de conducción de
6,5 metros por segundo,
o 14 millas por hora.
Este análisis se puede repetir para cada spike en la grabación.
Voy a alejarme en la grabación, y elegir otra spike para hacer el mismo análisis.
Enfocándome en una pequeña escala temporal, puedo ver el desfase entre
los canales superior e inferior, y nuevamente,
puedo medir la diferencia entre los valles del primer y segundo canal,
obteniendo una diferencia temporal de 4,6 milisegundos,
exactamente igual al spike anterior.
Qué interesante: ¿crees que esta diferencia cambie para distintas spikes en la grabación?
¿Por qué?, o ¿por qué no?
En realidad, esta velocidad de conducción de 6,5 metros por segundo está en el límite
inferior de lo que esperaríamos en una lombriz, que normalmente estaría
entre 10 y 20 metros por segundo. ¿Crees que la anestesia
tuvo algo que ver? ¿Piensas que existió algún error en la precisión de
mi medición con la regla, o del tiempo? Nos encantaría ver tus mediciones,
y tus resultados.
Backyard Brains, Neurocienca para Todos!