#acl +All:read #format wiki #language ko #pragma description ; = 근육 자극 실습 = <> == 준비 == ''' 준비물 ''' 1. [[https://iworx.com/products/data-recorders/ix-214-4-ch-data-recorder/|iWorx-214]] Amplifier & DAC ([[https://youtu.be/koJbyFQQVps|iWorx-214에 대해서 알아보자]]) 1. 자극용 전극 1. FT-302 Force transducer 1. USB-A 포트가 있는 PC or Mac (조별 1대) {{https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/84/USB_Connector.jpg/320px-USB_Connector.jpg|USB port|width=100}} === Recording 준비 === Amplifier & DAC + 장력변환기 + 기록용 PC or Mac (조별 1대씩 지참) 1. [[https://iworx.com/products/data-recorders/ix-214-4-ch-data-recorder/|iWorx-214]] {{attachment:MuscleLab_setup.png||width=500}} * iWorx214의 Channel 3에 FT-302 장력 측정기를 연결한다. * iWorx214의 stimulation 전극에 자극용 전극을 연결한다. {{attachment:A-BST-100.png||width=300}}{{attachment:banana2BNC.png||width=200}} 1. [[https://iworx.com/products/data-recorders/ix-ta-220-recorder-with-integrated-sensors/|IX-TA-220]] {{attachment:MuscleLab_setupIXTA.png||width=500}} 장력변환기 설치 {{attachment:FT-302_setup.png||width=500}} * FT-302 장력측정기를 clamp를 이용해 공중에 설치한다. === Software 준비 === '''소프트웨어([[https://iworx.com/labscribe/|LabScribe]]) 설치:''' 1. 다운로드: [[https://myetl.snu.ac.kr/files/4072602/download|Windows 용]] (Win10~11) / [[https://myetl.snu.ac.kr/files/4072610/download|macOS 용]] (10.15 이상) * 압축을 풀고 실행 * (Windows만 해당) Institution은 아무 것이나 넣어도 되고 빈칸이어도 됨 * (Windows만 해당) Choose Components 화면에서 Main과 Drivers는 필수 선택. 나머지는 궁금하면 선택. * 처음 실행시 ➔ Teaching ➔ English ➔ iwx214 혹은 ixta 선택 * 설치 안내 동영상: [[https://youtu.be/vCpwCSaID4U?t=29|Windows]] / [[https://youtu.be/6W0cSELc7QI?t=27|macOS]] 1. (Windows만 해당) 설치 후 "iWorx drivers were not installed!" 메세지가 뜨면 다음 추가 단계를 진행한다. {{attachment:Class/Physiology/CompoundAP/LabScribe_drvError.png|LabScribe Screen|width=400}} 1. !LabScribe을 끄고 iWorx214(혹은 IXTA)장비를 다시 연결한다. 1. New Hardware Detected 메세지와 함께 New Device Hardware 마법사가 실행되면, 1. "드라이버의 위치를 알고 있다"고 하고 다음 위치를 알려준다: C:₩Program Files₩iWorx₩!LabScribe₩drivers 1. 드라이버 설정이 끝나면 !LabScribe을 다시 시작한다. 1. (Windows만 해당) New Hardware Detected 메세지도 안 뜨면, 1. iWorx 214(혹은 IX-TA)를 컴퓨터에 USB 케이블로 연결한다. 1. 화면 좌측 아래 검색창에서 "장치"를 검색하여 "장치 관리자"를 실행한다. * 또는, 화측 아래 Windows 아이콘에서 우클릭하여 "장치 관리자"를 실행한다. 1. 리스트 중 "알 수 없는 장치"를 선택해서 드라이버 설치를 시도한다. * "드라이버의 위치를 알고 있다"를 선택한 후 "C:₩Program Files₩iWorx₩!LabScribe₩drivers" 이 위치를 지정한다. * 드라이버를 새로 다운 받아야 한다면 [[https://myetl.snu.ac.kr/files/4072363/download|여기서 받아 압축 푼다]] '''소프트웨어([[https://iworx.com/labscribe/|LabScribe]]) 실행:''' 1. iWorx214가 연결된 상태로 !LabScribe을 실행하면 iWorx214(혹은 IX-TA)가 자동으로 인식된다. {{attachment:Class/Physiology/CompoundAP/IWX214_found.png|iWorx214 found|width=400}} * iWorx214를 찾을 수 없다는 메세지가 나오면 위 driver 수동 설치 과정을 수행한다. * 기본 사용법: [[https://youtu.be/eZJyoy_QAzI|YouTube]] * 기타 일반적인 사용법: [[https://www.iworx.com/teaching-landing/teaching-videos/]] 1. Muscle 실습용 pre-setting 불러오기 1. [[https://myetl.snu.ac.kr/files/4085449/download|Settings]]를 다운받아 압축을 푼다 1. 메뉴 ➔ Settings ➔ Animal Muscle ➔ !FrogNerveMuscle 선택 {{attachment:LS4_AnimalMuscle.png|LabScribe Screen|width=200}} {{attachment:LS4_FrogNerveMuscle.png|LabScribe Screen|width=300}} 1. 메뉴 ➔ Settings 선택했을 때 pre-settings 리스트가 안 보이는 경우, * [[https://snu.gov-dooray.com/share/drive-files/ma07ojlcqzob.8WqxTrP9Qh64yN3p7aNAdQ|Settings]]를 다운받아 압축을 푼다 * 메뉴 ➔ Settings ➔ Load Group ➔ [위 압축 푼 위치 찾기] ➔ SNUSD_Physiol01.iwxgrp 선택 {{attachment:Class/Physiology/CompoundAP/LabScribeInstall_2.png|LabScribe Screen|width=480}} * 다시 메뉴 ➔ Settings ➔ Animal Muscle ➔ !FrogNerveMuscle 선택 1. Settings를 불러오면 해당 세팅에 대한 매뉴얼.pdf가 같이 열림 * !LabScribe의 메뉴에서 Experiment를 선택하면 추가 매뉴얼.pdf 선택 가능 === 근육 샘플 준비 === 1. 개구리를 얼음에 15분간 넣어서 활동성을 줄인다. 1. [[WikiPedia:Pithing]]: 송곳 같은 기구로 CNS를 파괴하는 행위 * 목적: 병든 동물의 인도적 안락사 or 소형 실험 동물의 움직임 제거 * 방법: [[https://youtu.be/wVZpCOTnmc0|YouTube]] ← 보고 따라하되 '''다리는 자르지 말 것!''' 1. 가위로 상악 제거하여 연수 노출 1. 개구리를 잡고 연수부위를 송곳으로 찔러 연수를 파괴 1. [[https://youtu.be/McTFKXitEmM|이 정도 움찔움찔]]은 정상. 놀라지 말 것. 1. 좌골신경(sciatic n.)과 근육 샘플 준비 ([[https://youtu.be/a4UgH_F4imY|동영상]]) * Skin 제거 ([[https://youtu.be/a4UgH_F4imY?t=70|동영상]]) * 좌골신경 노출 ([[https://youtu.be/a4UgH_F4imY?t=117|동영상]]): * 허벅지 근육을 결대로 찢어내면 sciatic n.가 노출됨. 가위 사용 금지. Forceps only {{attachment:frog_anatomy.png|개구리해부|width=300}} * 좌골신경 아래로 forcep을 집어 넣어 wax tape을 이용해 좌골신경을 절연/분리 시킨다 ([[https://youtu.be/a4UgH_F4imY?t=141|동영상]]) * 종아리 근육의 원위단(아킬레스건)을 찾아 실로 묶는다 ([[https://youtu.be/a4UgH_F4imY?t=168|동영상]]) * 종아리 근육을 아킬레스건 원위부에서 절단하여 분리한다 ([[https://youtu.be/a4UgH_F4imY?t=205|동영상]]) * 종아리 근육에 묶은 실을 장력변환기(FT-302)에 걸어준다. * 개구리의 노출된 조직이 마르지 않도록 수시로 링거액으로 적셔준다. {{attachment:FrogMuscle_SciaticNerve.png|개구리 근육 준비|width=500}} {{attachment:MuscleLab_schematic.png|개구리 근육 준비|width=500}} == 근육 실습 과제 == 1. 근육에 직접 전기자극 주기 ([[https://youtu.be/apccrZLA8v4|예시 동영상]]) * Stimulation parameter 조절 (Control value) {{attachment:Stimulation_CTR.png|LabScribe Screen|width=500}} * Amplitude(Amp): 0 * Number of pulses (#pulses): 1 * Frequency (F(Hz)): 1 * Pulse width (W(ms)): 5 * 주의! 값을 입력한 후 꼭 APPLY 버튼을 눌러야 적용됨. * Amplitude를 0.1 V 씩 올려가면서 근육 수축 정도를 관찰 (REC 버튼으로 기록한다) * 화면 상단의 Mark 에 적용 중인 amplitude 값을 입력한다. * 1 V 를 넘기지는 말자 * 주의! 값을 입력한 후 꼭 APPLY 버튼을 눌러야 적용됨. {{attachment:Muscle_stimulation.png|LabScribe Screen|width=500}} {{attachment:MuscleLab.png|MuscleLab|width=500}} 1. 좌골신경 자극으로 근육 수축 관찰하기 * 위 과정을 똑같이 하되, 자극 전극을 근육이 아닌 좌골신경에 준다. * 근육을 직접 자극하는 것과 다른 결과가 나타나는지? 차이를 관찰한다. 1. Tetanus 관찰 ([[https://youtu.be/J7Lwzj9hh0g|예시]]) * 좌골신경에 자극 전극을 설치하고, 다음 자극 parameter를 입력한다. * Amp: 위에서 근육 수축이 관찰된 가장 낮은 Amplitude값 입력 * #pulses: 0 (continuous 라는 뜻) * Frequency (F(Hz)): 2 * Pulse width (W(ms)): 5 * Mark에 2 Hz라고 쓴 후 5초간 기록 * F(Hz)를 5, 10, 25, 50, 100 Hz 로 변경하며 5초간 기록 (Mark 꼭 해 놓을 것) * 강축(tetanus)란 무엇인가? {{attachment:Muscle_tatanus.png|LabScribe Screen|width=500}} 1. 피로(fatique) 관찰 * 자극 parameter * Display Time: 20s * Amp: 위에서 근육 수축이 관찰된 가장 낮은 Amplitude값 입력 * #pulses: 0 (continuous 라는 뜻) * Frequency (F(Hz)): 4 * Control 상태 기록 * Mark 창에 '4 Hz 근육'입력 후, 근육을 전기자극하며 5초간 기록 * Mark 창에 '4 Hz 신경'입력 후, 신경을 전기자극하며 5초간 기록 * 피로 관찰 * F(Hz)를 50으로 바꾼 후, Mark 창에 '50 Hz 신경'입력하고, * 신경을 전기자극하며 근육 수축이 처음이 1/4가 될 때까지 계속 자극&기록 * 그 후 자극 전극을 신경에서 근육으로 옮겨 3초간 근육 직접 자극 * 다시 자극 전극을 근육에서 신경으로 옮겨 3초간 신경 자극 * 뭘 본 것인가? {{attachment:Muscle_fatigue.png|LabScribe Screen|width=500}} == Discussion 문제 == 보고서에 다음 내용을 포함하세요 (각 20점) 1. 근육에 stimulation 을 주었을 때 바로 contraction 이 발생하지 않고 미세한 딜레이가 발생하는 이유는? 1. Voltage 를 증가시키면 muscle contraction force는 어떻게 변화하는가? 그 이유는 무엇인가? 1. 같은 voltage 의 stimulus 를 연속적으로 빠르게 주면 muscle contraction force 는 어떻게 변화하는가? 그 이유는 무엇인가? 1. Tetanus 이후 근육에 부가적인 stimulation 이 주어져도 contraction force 가 오히려 감소하는 이유는? 1. Complete tetanus 와 incomplete tetanus 중 어떤 것이 muscle fatigue 를 더 빠르게 유발하는가? 답에 대한 이유는? ----- <>