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项目 (

实验:从肌肉中记录电力!

你可能听过并从无脊椎动物中看到尖刺。但是你自己呢?您的身体使用电力来沟通和控制身体的部位。虽然所有细胞在其膜上都有离子梯度,但最着名的器官系统使用电力是大脑,肌肉和心脏。

你的神经元和肌肉共同努力,让您的身体快速移动。我们之前已经录制了动作潜力昆虫蠕虫,现在让我们试图录制人类的肌肉动作潜力!这种肌肉生理学实验室活动对于所有年龄段的学生来说都很棒。

时间30分钟
困难初学者

你会学到什么?

通过这种实验,您可以通过电灰度(EMGS)了解肌肉生理学。您将对神经元/肌肉通信有了解,您将在休息和收缩期间倾听肌​​肉的电气冲动。

先修实验室

  • 没有任何


背景

当你的大脑决定移动肌肉时,从电动机皮层(称为“上电机神经元”)的神经元向脊髓前进,在那里它们与“下电动机神经元”(也称为“alpha motor神经元”)。这些电机神经元随后用肌肉突然制作“电机单元”。电机单元是单一的电机神经元,其中多个肌肉纤维支撑。肌肉纤维是一种非常特殊的细胞,可以通过肌肉/肌动蛋白链彼此滑动而改变其形状。

单个电机神经元可以与多个肌肉纤维突触。一般而言,像双杯子一样的大型强大的肌肉具有抵抗1000多粒肌纤维的运动神经元,而需要大量精确的小肌肉,例如您的眼球肌肉,只有仅接管〜10块肌肉纤维的运动神经元。

当电动机神经元发射动作电位时,这导致乙酰胆碱在神经元和肌肉之间的突触(这种突触也称为神经肌肉交界处)。然后,该乙酰胆碱导致肌肉的电位变化。一旦这种电位达到阈值,就会发生在肌纤维中的实际动作电位!该动作电位在肌肉的膜上传播,导致电压门控钙通道打开,这开始了最终导致肌肉收缩的蜂窝级联。

当你收缩肌肉时,这是许多肌肉纤维发射动作电位和变化形状的结果。我们可以通过肌肉尖刺箱录制我们的活动。

视频

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实验

在这个实验中,我们将记录二头肌肌肉内1000粒肌纤维的群体活性。

  1. 从大肌肉电极上取下粘性背衬,并将这些表面电极彼此靠近的二头肌。
  2. 将肌肉尖峰盒(2个红色鳄鱼夹)连接到二头肌上的两个表面电极。
  3. 将参考电极(黑色)放在身体上的任何地方。在上图中,我们将其显示它附着在手腕附近的金属手镯上。您还可以使用手部背面的任何位置的另一个表面电极(如上面的电影),或者手指上有任何金属环,可以将参考电极夹在戒指上。
  4. 打开肌肉尖刺箱,听取活动的变化。当你弯曲肌肉时,你会注意到不同吗?
  5. 插入你的智能手机电缆(我们的自由安卓或者苹果手机安装的应用程序或计算机(使用我们的伟德国际备用网址后院大脑PC应用程序如果您有USB电缆肌肉尖刺箱Pro)。拿起沉重的东西。你看到并听到了差异吗?“Whoosh”是肌肉合同中肌肉发生的许多动作潜力的声音。你正在听你的大脑和肌肉之间的谈话!

科学公平项目理念

  • 您正在通过皮肤录制,同时从几个肌肉纤维录制。如果您在其中一个细胞旁边录制录制,录音会有何不同?在细胞内?你会看到相同的数量和类型的尖峰吗?幅度如何变化?在某种程度上思考或将其与无脊椎动物肌肉进行比较,可能使用神经元尖顶盒。
  • 是什么导致你看到的尖峰?具体而言,当钉子阳性时发生了什么?当钉子为负时发生了什么?请记住,您正在进行细胞外记录,以及几纤维。
  • 什么是肌肉疲劳看起来像,你怎么能衡量它,以及导致这个的东西?不同的人有不同的疲劳率吗?不同的肌肉?有什么可以吃的还是喝酒,你认为会影响这个?
  • 您认为您可以通过此设置记录感官神经元的活动吗?脉冲从你感觉到脑脑的地方发送,试着触摸设置的手,看看会发生什么!
  • 笔记

    如果您的原始肌肉尖刺箱,带有3个独立的引线(不是单个橙色电缆),则鳄鱼夹的颜色是不同的。红色和黑色夹子应该围绕感兴趣的肌肉,而白色用作接地电极。