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实验:引用你的尖峰

你可能已经问过:为什么我们需要多个电极?我们不能用一个电极进行测量并获得阅读听取并看到尖峰?在这个实验中,我们将有助于解释为什么需要参考电极。

时间20分钟
困难先进的

你会学到什么?

你将学习伏特,以及人们在问道时的意思:“电压是多少?”您还将了解参考电极是什么以及为什么我们需要一个使用尖峰盒时测量神经活动。

先修实验室

  • 尖刺箱- 您应该熟悉如何使用尖峰盒


背景

为了理解这个实验,必须首先了解伏特(或电压)。电压是两点之间电差的量度。

例如,你曾经在干燥的一天梳理你的头发,注意到你的头发开始“浮动”朝你的梳子?这是因为你造成了梳子和头发之间的电气差异。

当你梳理头发时,塑料梳子“带”电子来自你的头发,对你的头发和梳子之间的电荷差异或“电压”。结果,给予充电的分离奇怪地让你的头发吸引到梳子上,同时也使单个头发股互相排斥。

这种电荷差异也意味着您永远无法仅测量单点的电压。您所看到的任何电压值都将始终是相对值,或者在一个相对于另一点(头发)的值定义的一个点(梳状)的值。作为另一个例子,为尖刺箱提供动力的九个电池具有“九伏”的电压差,“+”和“ - ”结束之间的电压。

因为电压是两点之间差异的衡量标准,所以尖峰电极电缆有两根针代替一个;我们正在测量两个电极引脚之间的电压。在一个理想的世界中,你的两个电极具有不同的身份,一个“记录”电极,其捕获感兴趣的信号(尖峰)并且希望在神经附近,理想地在一部分有机体中的“地面”电极。电气信号存在。

为什么?因为你需要两个电极之间的差异来看你的尖峰。尖峰(动作电位)非常小,在微伏对毫伏的顺序上非常小,因此必须通过像尖峰盒这样的设备放大,以便检测到。让我们考虑当钉子沿着神经行驶时会发生什么,我们在神经的相对端上有录音和接地电极。在下图中,钉子在神经内的所有' - '的表面上表示为'+'。

当记录电极遇到尖峰时,结果是我们电压测量范围的向上斜线。然后,当钉子在两个记录电极和接地电极之间时,每个电极“看到”之间没有差异,并且我们测量零。随着尖峰然后行进经过接地电极,记录电极现在似乎相对于地面似乎是负的,并且在范围上存在向下斜线。然后,当尖峰进一步向下行驶到远离接地电极时,电压读数返回到正常。

现在考虑一个思想的实验,我们遇到了一个奇怪的替代世界,行动潜力无限地快速地行驶。想象一下,我们试图用与上面的电极配置相同的电极配置录制尖峰。如果发生动作潜力,我们正在测量记录电极和接地电极之间的电压差,我们期望看到什么?

由于记录电极和地面都是由于无限的动作电位导致的电位相同,因此我们会测量零价值......这会让我们假设这种动物没有动作电位,因此使用一些新的,科学,神经通信方法!如果我们是正确的,这对我们的职业生涯会很好,但不幸的是我们的结论并非如此。我们的电极展示位置根本不允许我们“看到”动作潜力。

因此,由于电压测量是测量记录和接地电极之间的差异,因此您需要在记录神经信号时仔细思考您放置电极的位置。例如,考虑以下三种条件:

在顶部条件下(远离电极,但无论是神经组织),您都记录了六个神经元的穗状花序混合(如您所能在接地电极附近看到三个神经元,以及记录电极附近的三个神经元)。在中间条件下(骨骼中的接地电极,神经组织中的记录电极),您的录音将不那么“拥挤”,因为接地电极在骨中没有存在神经元。您只能看到从记录电极附近的三个神经元的尖峰。现在考虑底部条件。注意记录和接地电极之间有两个神经元。两个电极都会看到来自这两个神经元的完全相同的信号;因此,您将无法观察中间神经元。然而,您可以从右侧的神经元记录更靠近记录电极的神经元。在这个录音中,您将从只有1个神经元获得非常干净的视图,我们是神经科学家的爱。为什么? We shall return to that later.

但是,现在,在该实验中,我们将研究记录电极和接地电极的各种配置。

程序

注意:对于此实验,我们指的是“接地”和“录制”电极,但您可以任意决定您将呼叫录音电极的电极以及您将打电话的电极。

材料

对于此实验,您将需要:
  1. 一个标准的尖峰盒,带蟑螂腿准备
  2. 如果要录制数据,贴片电缆或智能手机电缆
就是这样!

脚步

  1. 设置计算机/移动设备以进行录制和准备蟑螂腿以前学到了学习
  2. 将您的录音电极放入股骨,接地(参考)电极在Coxa中,如下所示。
  3. 吹在你的蟑螂的腿上。记下响应是否是神经活动的广泛的“Whoosh”,或者是一个单独的尖峰列车。
  4. 用牙签小心地触摸腿上的倒钩。记下响应是否是“Whoosh”或单独的尖峰列车
  5. 现在将接地电极与记录电极一起移动到股骨中,如下所示。
  6. 重复上述步骤3-4。
  7. 最后,将接地和记录电极移动到Coxa中,如下所示。

    你注意到了什么?你能提供对差异的解释吗?这里有一个经典蟑螂腿神经橡皮纸从1954年可以提供帮助。

    讨论问题

    1. 什么是电压?报告电压时,是否是绝对数量或者是差分值?
    2. 在这个实验中,您了解到将地面和记录电极移动到新位置时会发生的事情。如果您在第一个配置中简单地逆转您的“接地”和“录制”电极,您认为会发生什么,将“接地”移动到股骨和“记录电极”到Coxa?
    3. 在柯达和股骨中有一个电极,通常存在很多“背景活动”。将两个电极插入股骨时如何改变这种变化?与柯达的两个电极?

    视频

    注意:如果您无法访问蟑螂,您也可以在板球上进行此实验。您通常可以在当地宠物商店购买蟋蟀。查看视频: