Estudiando la habituación en Stentor coeruleus

Estudiar la habituación a nivel de una sola célula ayudará a caracterizar los paradigmas de aprendizaje que son independientes de los circuitos neuronales complejos, lo que nos ayudará a comprender los orígenes de la inteligencia. Esta técnica permite variar la fuerza y la frecuencia de la estimulación mecánica administrada a las células bajo control automático por computadora, lo que aumenta en gran medida la diversidad de secuencias de entrada. El uso de estos métodos para estudiar la habituación celular nos ayudará a aprender más sobre afecciones como el TDAH y el síndrome de Tourette en las que la habituación se ve afectada.

Para comenzar, conecte el controlador del motor al motor conectando los dos cables etiquetados A de la placa del controlador a los cables azul y rojo del motor. Luego conecte los dos cables etiquetados B de la placa del conductor a los cables verde y negro del motor. Después de construir el circuito de la placa de pruebas con especial cuidado para conectar los LED en la polaridad correcta, conecte el VCC desde la placa del controlador al riel superior de la placa de pruebas blanca.

Y el suelo desde la placa del conductor hasta el riel inferior de la placa de pruebas. A continuación, conecte la tierra de la placa de pruebas al pin de tierra de la placa del microcontrolador. Luego conecte los cables LED verde, LED rojo, interruptor y botón, respectivamente, a los pines digitales 8, 9, 10 y 11 de la placa del microcontrolador.

Conecte los pines digitales dos y tres de la placa del microcontrolador a los cables de la placa del controlador, el paso y la dirección. Luego conecte el pin cuatro a MS1, el pin cinco a MS2, el PIN seis a MS3 y el pin siete para habilitar. Para alimentar la placa del controlador, enchufe el suministro de 12 voltios en el enchufe adaptador verde negro, conectado por dos cables rojos a la placa del controlador del motor.

Descargue el programa de control en la placa del microcontrolador. Utilice un cable USB para conectar la placa del microcontrolador a una computadora, que también servirá como fuente de alimentación para la placa del microcontrolador. Después de obtener Stentor, cubra una placa de 35 milímetros agregando tres mililitros de la solución de poliornitina al 0,01% a la placa y déjela toda la noche.

Lave el plato dos veces con agua ultrapura y una vez con agua de manantial pasteurizada. Luego agregue 3.5 mililitros de agua de manantial pasteurizada a la placa de 35 milímetros. Agregue tres mililitros de agua de manantial pasteurizada al primer pozo y cinco mililitros al segundo y tercer pozo.

Con una pipeta P1000, agregue dos mililitros de Stentor de un plato de cultivo al primer pocillo de la placa de seis pocillos. Identifique Stentor individual con un microscopio estereoscópico y luego use una pipeta P20 para transferir 100 Stentor del primer pocillo al segundo pozo. Del mismo modo, después de identificar Stentor individual con un microscopio estereoscópico como se demostró anteriormente, transfiera 100 Stentor del segundo pocillo al tercer pocillo utilizando una pipeta P20.

Luego, usando una pipeta P200, transfiera 100 Stentor en un volumen total de 500 microlitros, desde el tercer pocillo de la placa de seis pocillos a la placa de 35 milímetros, de modo que el volumen final sea de cuatro mililitros. Pegue un trozo de papel blanco a la regla de metal en el dispositivo de habituación, asegurándose de que el borde izquierdo del papel esté a dos centímetros del extremo de la regla más cercano a la armadura. Con cinta adhesiva de doble cara, adhiera la parte inferior de la placa de 35 milímetros al centro del papel de dos por dos pulgadas encima de la regla en el dispositivo de habituación.

Deje la placa de 35 milímetros en el dispositivo de habituación durante al menos dos horas con la tapa cerrada. Centra la cámara del microscopio USB directamente encima de la placa de 35 milímetros de Stentor. Para instalar la aplicación de grabación de cámara web, abra la aplicación de grabación de cámara web y seleccione el microscopio USB en el menú desplegable.

Ajuste el enfoque de la cámara del microscopio USB para que las celdas estén claramente a la vista y la posición de la cámara para maximizar el número de celdas en el campo de visión. Después de abrir el monitor serie de la placa del microcontrolador, seleccione sin terminación de línea" y configúrelo en 9, 600 baudios. Use el comando L en el programa de la placa del microcontrolador para bajar la armadura hasta que apenas toque la regla y el comando R para levantar el brazo si es necesario para ajustar la posición exacta.

Utilice el comando I para inicializar el modo automático en el dispositivo de habituación. Introduzca el tamaño de los pasos y el tiempo entre pulsos en minutos en la línea de comandos. Comience a tomar un video usando la aplicación de grabación de cámara web presionando el botón rojo de grabación.

Luego gire el interruptor del aparato de habituación para comenzar el experimento con la primera entrega automatizada de pulsos mecánicos. Inmediatamente antes de que aparezca el primer pulso mecánico en el video, haga una pausa y cuente el número de Stentor que están anclados a la parte inferior de la placa de 35 milímetros y extendidos en forma de trompeta alargada. Del mismo modo, después del primer pulso, cuente el número de Stentor que están anclados a la parte inferior de la placa y contraídos en forma de bola.

Divide el segundo conteo por el primer conteo para determinar la fracción de Stentor que se contrajo en respuesta al estímulo mecánico, mientras repite el procedimiento para todos los pulsos mecánicos en el experimento. Se monitorizó la probabilidad de contracción del Stentor y los resultados demostraron que disminuye progresivamente en el transcurso de una hora. Después de recibir pulsos mecánicos de nivel cuatro a una frecuencia de un toque por minuto, lo que indica habituación.

Alterar la fuerza o la frecuencia de la entrega del pulso mecánico puede cambiar la dinámica de habituación de Stentor. Mientras se usa el conjunto de pulsos de nivel dos de frecuencia de un toque por minuto, excluye la habituación en el transcurso de una hora. Podemos estudiar diferentes tipos de dinámica de habituación alterando la fuerza y la frecuencia de la estimulación mecánica.

Esta es una oportunidad para explorar diferentes tipos de aprendizaje, como la sensibilización. Los conocimientos cuantitativos sobre el aprendizaje de células individuales, obtenidos de nuestros métodos, podrían inspirar otras vías para reprogramar células dentro de tejidos multicelulares. Otra forma potencial de combatir la enfermedad.