Potentiel du nerf de crabe
Auteur : François Bellart, Lycée Branly, Boulogne-sur-Mer

Objectif de la manipulation Enregistrement du potentiel du nerf de crabe.
Principe de la manipulation Enregistrer le potentiel du nerf pour divers paramètres de stimulation.
Matériel Matériel EXAO : interface Nortek et logiciel Winbio.
Accessoires : cuve à nerf et fils de connexion.
Matériel biologique
Un (ou plusieurs) crabe(s) vivant(s) : crabe tourteau de taille moyenne (Cancer pagurus) ou crabe enragé (Carcinus moenas) ou étrille (Portunus puber)
Solution à préparereau de mer reconstituée.
Protocole 1. Effectuer le montage électrique.
Choisir comme électrodes stimulatrices les 3° et 4°, et comme électrodes réceptrices les 5° et 6°. Ainsi les deux premières électrodes, non branchées, seront utilisées pour poser le dernier article de la patte auquel reste attaché le nerf.
2. Lancer Winbio.
Choisir une manipulation. Choix de la manipulation. 1200 : Phénomènes rapides. OK.
3. Lors de la première utilisation de Winbio pour cette expérimentation, il est recommandé de créer un fichier de configuration : Nercra1.cfg, utilisable à chaque réalisation de cette manipulation.
Si le fichier existe, le charger : Fichier. Charger les options. Nercra1.cfg. Valider.

4. Préparer le nerf de crabe 
Arracher une patte du céphalothorax par torsion. Séparer successivement les carapaces et les muscles internes des articles
en commençant par le dernier prélevé (basipodite ou ischiopodite). Pour cela, maintenir l’article supérieur vertical et tordre l’article inférieur vers chacun des 4 points cardinaux, jusqu’à l’audition pour chaque torsion du craquement de l’articulation. Puis, tirer verticalement l’article supérieur : le nerf apparaît attaché à cet article. Refaire la manœuvre pour chaque article, jusqu’à l’obtention d’un nerf de bonne longueur. S’il reste accompagné de muscles, on peut les détacher par un coup de ciseaux, sans toucher le nerf.
Le nerf reste fixé au dernier article (dactylopodite), qui servira à le transporter sans y toucher.
Placer le nerf quelques instants dans une demi-boîte de Pétri contenant de l’eau de mer normale, en évitant qu’il ne se replie contre le morceau de carapace restant.

5. Réaliser le potentiel du nerf pour une stimulation d'intensité maximale.
Placer le nerf sur les 4 électrodes branchées.
Sans attendre, stimuler : Exécution. Lancer la mesure. observer le potentiel global. Modifier éventuellement les échelles et relancer la mesure.
Mémoriser.
On pourra ensuite utiliser cet enregistrement pour mesurer la vitesse de propagation du potentiel en mesurant le délai entre le moment de la stimulation et le moment d'apparition du potentiel, d'une part, et la distance entre la dernière électrode stimulatrice et la première électrode réceptrice, d'autre part.

6. Réaliser le potentiel du nerf pour des stimulations d'intensités différentes.
Pour diminuer les intensités de stimulation : Excitation. Créneaux de courant. Donner une valeur d'"amplitude" inférieure, 400 µA par exemple. OK.
Exécution. Lancer la mesure.

Le potentiel du nerf est moins ample.
Mémoriser
Diminuer pareillement plusieurs fois les "amplitudes" de stimulation jusqu’à disparition complète du potentiel global du nerf.
Mémoriser à chaque fois.

7. Superposer les potentiels obtenus. 
Exécution. Rappeler la mesure. Désigner les mesures à rappeler et valider.
Il est possible d’affecter des couleurs différentes aux courbes obtenues.
Sauvegarder les résultats et éventuellement  les imprimer.

8. Obtention de potentiels de nerf successifs d'amplitude croissante ou décroissante sur le même enregistrement.
Ces enregistrements ont pour avantage de bien mettre en évidence le seuil de stimulation (premières fibres stimulées) et l'obtention d'une amplitude maximale du potentiel du nerf (toutes les fibres stimulées).
Pour gagner du temps et éviter le déssèchement du nerf pendant la programmation des paramètres, l
'idéal est de réaliser à l'avance d'autres fichiers de configuration :
Nercra2.cfg pour des stimulations d'intensités croissantes ;
Nercra3.cfg pour des stimulations d'intensités décroissantes.
Quand ces fichiers existent, charger l'un ou l'autre : Fichier. Charger les options. Nercra2.cfg ou Nercra3.cfg. Valider.
Exécution. Lancer la mesure.
Mémoriser.

Résultats Visualiser un exemple d'enregistrement pour une stimulation d'intensité maximale avec calcul de la vitesse.
Visualiser un exemple d'enregistrements superposés pour des stimulations d'intensités décroissantes.
Visualiser un exemple d'enregistrements successifs pour des stimulations d'intensités croissantes.
Visualiser un exemple d'enregistrements successifs pour des stimulations d'intensités décroissantes.
Difficultés

1. La fragilité du nerf de crabe impose de manipuler rapidement et de ne jamais l’étirer sous peine de détruire des fibres. 

2. L'eau de mer a tendance à oxyder les électrodes sur lesquelles le nerf est posé, et des électrodes oxydées ne réalisent plus un bon contact. Prévoir un petit morceau de papier de verre fin pour nettoyer les électrodes en cas de besoin.

Obligations Vérifier qu’il y a bien entre les bornes de l’ampli 3 une résistance de 1kW. En mettre une en dérivation si ce n’est pas le cas.
Remarques

1. Le nerf utilisé aussitôt après prélèvement ne donne pas toujours de résultat. Dans ce cas, le laisser tremper quelques minutes dans l’eau de mer normale, et réessayer.
Il peut d’ailleurs être fourni aux élèves sous cette forme.

2. Si après plusieurs tentatives un nerf  ne répond toujours pas, ne pas insister et en prélever un autre.

3. La durée de vie d’un nerf de crabe est variable et dépend de ce qu’il subit ; l'étirement immanquablement provoqué par son extraction l'altère forcément plus ou moins ; mais un nerf en bon état bien immergé dans l’eau de mer peut survivre deux à trois heures.

4. Si le nerf est assez long, et s'il n'est pas trop abîmé par l'extraction, il est possible de reculer les électrodes d'enregistrement, et d'obtenir alors un potentiel complexe mettant en évidence les vitesses de propagation différentes des divers types de fibres présentes dans le nerf de crabe.

5. Il peut être intéressant, en parallèle, d'observer à la loupe à main ou à la loupe binoculaire que le nerf de crabe est formé de différentes fibres qui se dissocient spontanément lorsqu'il est plongé dans l'eau de mer.

Avantage
Manipulation simple ;
Enregistrement direct du phénomène étudié.
Inconvénient
Difficulté de se procurer et de conserver des crabes bien vivants.
Temps de réalisation :
20 minutes.
Temps de préparation
5 minutes de montage par poste.
Coût
1 tourteau vivant par groupe, soit 20 à 30 F.
Moins cher avec de petits crabes mais plus difficiles à trouver en toute saison.
Manipulation
facile.
Sensibilité
Excellente.
Un potentiel de nerf même de 1 mV est bien visible.
Danger
aucun.

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