Neurofisiología Alexander James Krzyston

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Alexander Krzyston Neurofisiología Alexander J Krzyston Neurofisiología Alex James Krzyston
Resumen
Alex Krzyston A Race for Life
Alex Krzyston Neurofisiología Alex J Krzyston Neurofisiología Alexander James Krzyston
Este experimento investigados cómo los diferentes estímulos mecánicos de espinas de la cucaracha afectaron la generación de potenciales de acción.
NORTHWESTERN UNIVERSITY Neurofisiología EVANSTON Neurofisiología BURR RIDGE
Cuando una espina táctil del fémur cucaracha mecánicamente se estimula, un potencial de acción se genera y viaja hacia abajo de la neurona que está conectada a la base de la espina dorsal. Esta investigación explora tres escenarios diferentes estímulos que puedan afectar a los potenciales de acción: direccionalidad de estímulo, la duración de estímulo y la intensidad del estímulo. Además investigó la velocidad de conducción que resulta de la estimulación. No direccionalidad se observó para el estímulo. Aunque mover la columna hacia la pata observaron para tener mayor rango de movimiento y mover la espina dorsal de la pierna se observó mayor resistencia, la respuesta eléctrica no fue alterada significativamente por la dirección en que se trasladó la columna vertebral. Luego se encontró que la duración del estímulo no afectó la respuesta lleva a la conclusión que la respuesta táctil de la espina dorsal a los estímulos es fásica en lugar de tónico. La relación entre la intensidad del estímulo y la frecuencia de respuesta fue encontrada para tener una correlación positiva hasta un valor máximo, momento en el que la frecuencia de respuesta niveles y no aumenta con la intensidad. El estímulo máximo era aproximadamente 5.0 V. Así, la relación entre la frecuencia de respuesta y la intensidad del estímulo fue encontrada para ser logarítmica. En esta parte del experimento el umbral, la intensidad mínima requerida para que un potencial de acción que ocurra, también fue examinado y encontrado por 0.29V. Finalmente, se encontró que la velocidad de conducción fue constante en un promedio de 1,36 m/seg en espinas táctiles todos examinados. En comparación con una neurona mielínicas fue significativamente más lento lleva a la conclusión de que las cucarachas no tienen neuronas mielinizadas en sus espinas táctiles. Por lo tanto, puede concluirse que escenarios diferentes estímulos causan respuestas diferentes en potencial de acción.

INTRODUCCIÓN

La estimulación y la consiguiente respuesta de neuronas sensoriales es esencial para la vida de un organismo. Diferentes estímulos determinan cómo un organismo interactúa con otros organismos y su ambiente. Estas respuestas son esenciales para su supervivencia y el mantenimiento de la homeostasis. Mirando cómo los organismos reaccionan a estos estímulos puede revelar la función de los tejidos, órganos y otras estructuras en un cuerpo. Este procesamiento sensorial se compone de tres partes: transducción, codificación y transmisión. La transducción del estímulo externo en energía eléctrica y su posterior codificación en un potencial de acción compuesto por el objetivo principal de este laboratorio. La estimulación desencadena un potencial de acción que en última instancia dicta cómo se mueve un organismo y funciones.
En este laboratorio, el potencial de acción se propagó por estimulación de los receptores sensoriales en las espinas táctiles de cucarachas. Cuando una neurona sensorial se estimula, se altera la permeabilidad de la membrana por la apertura de los canales del ion no específico, llevando a la despolarización. Esto crea un receptor potencial, y si este potencial alcanza el umbral, se activará un potencial de acción en la neurona aferente conexión (Sherwood 186-187). Específicamente para una cucaracha, la base de la columna táctil femoral está conectada al soma de una neurona bipolar sensorial única. Esta neurona es un Mecanorreceptor que tiene dendritas mechanosensitive en la pared de la columna vertebral. Así cuando se estimula la espina dorsal, el receptor potencial viaja de las dendritas a soma donde se desencadena el potencial de acción. Luego que el potencial de acción recorre el axón de la neurona (Francés 53-54).
Con una comprensión de las estructuras y mecanismos de espinas de cucaracha y las neuronas, este estudio pretende investigar cómo los diferentes estímulos escenarios afectan las respuestas eléctricas que se producen en la neurona. En este experimento, la direccionalidad, la duración y la intensidad de los estímulos aplicados a las espinas de una pata de cucaracha cambiaron para observar las respuestas eléctricas correspondientes. Además, la velocidad de conducción de la neurona también fue observada como una respuesta a los estímulos. Estas respuestas eléctricas sirven para interpretar la leña de los potenciales de acción en neuronas sensoriales de la cucaracha. Estos estímulos se aplicaron a las espinas táctiles de la cucaracha, mover la columna vertebral para que las neuronas en su base generaron potenciales de acción.
Para investigar la direccionalidad de los estímulos como resultado del movimiento de las piernas de la cucaracha, las mediciones de tensión de mover una columna hacia la pierna y de la pierna fueron tomadas y comparadas. La hipótesis nula para esto fue que no habría diferentes voltajes eléctricos para cada dirección del movimiento. La hipótesis alternativa era que la dirección del movimiento produciría diferentes respuestas eléctricas. Para examinar el efecto de la duración del estímulo eléctrico respuestas, la columna vertebral de la cucaracha se trasladó para diferentes duraciones de tiempo y se midieron las respuestas eléctricas correspondientes. Basado en las respuestas eléctricas, se puede determinar si la estimulación mecánica de la columna vertebral no afecta la respuesta eléctrica. Por otra parte, la estimulación mecánica de la columna vertebral podría afectar la respuesta eléctrica correspondiente. Cambiando el voltaje del estímulo, puede determinarse la relación entre la intensidad del estímulo y la máxima amplitud de la respuesta eléctrica. Una hipótesis es que aumentando o disminuyendo la intensidad del estímulo no afecta la máxima amplitud de la respuesta eléctrica. La otra es que cambia la intensidad del estímulo de hecho muestran una diferencia en la respuesta eléctrica. Para investigar las implicaciones de la velocidad de conducción de espinas de la cucaracha, la distancia desde la base de la espina dorsal hasta el electrodo de la grabación y el tiempo entre el estímulo y la respuesta eléctrica fueron medidos para diferentes espinas en la pierna. La velocidad de conducción promedio resultante fue comparada con la velocidad de conducción de axones mielinizados típicos de los mamíferos (20 metros/segundo). De esta comparación, podría formarse la hipótesis de que las neuronas sensoriales presentes en las cucarachas no son mielinizadas. La comparación podría generar también la hipótesis de que estas neuronas sensoriales de hecho son mielinizadas. A través de este experimento una mayor comprensión de los efectos de estímulos en los potenciales de acción puede ganar y aplicada a otros organismos que comparten mecanismos similares de generación de potencial de acción y aumentan la comprensión de cómo el organismo responder a estímulos en su entorno.

Bibliografía:
Sherwood, L. (2013). Fisiología humana. Belmont: Brooks/Cole, Cengage Learning.

Francés A.S. & E.J. Sanders (1981) el aparato mechanosensory del raquis táctil femoral de la cucaracha Periplaneta Americana. Célula tejido investigación 219:53-54.

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