Guía docente · Lección 3
El escape de 30 milisegundos
Encuentra el cable que salva a una mosca del matamoscas.
Dirección de la lección: wiredmind.app/es/modules/escape
Objetivo de aprendizaje
Los estudiantes siguen un reflejo desde los ojos hasta los músculos de las patas en unos 30 milisegundos, y comprueban que el escape rápido depende de un solo eslabón: la fibra gigante.
Qué necesitas
Una pantalla compartida ayuda, pero es opcional: un proyector, un televisor o una pantalla de ordenador que vea toda la clase. Los estudiantes necesitan cualquier dispositivo con acceso a internet, a ser posible uno por pareja: portátil, tableta o teléfono. No hay nada que instalar ni cuentas que crear. Cada lección empieza con una breve guía para leer la pantalla, y cualquier término científico se puede tocar para ver su explicación.
Temas con los que se relaciona
- Arcos reflejos
- Una vía refleja completa en tres partes: el lado sensorial (las neuronas de aproximación, que informan de lo que ven los ojos), un relevo (la fibra gigante) y neuronas motoras (las neuronas del salto). A diferencia del reflejo rotuliano, este relevo pasa por el cerebro.
- Cómo la estructura de una red determina el comportamiento
- La señal se estrecha desde cientos de neuronas de aproximación hasta la fibra gigante. Ese cuello de botella explica por qué silenciar un solo tipo de célula elimina el comportamiento.
- Sinapsis y neurotransmisores
- La fibra gigante es gruesa, y por eso su señal es rápida. En una mosca real usa además sinapsis eléctricas, las más rápidas; el modelo solo tiene sinapsis químicas.
Un plan de 45 minutos
- 5 min
Pregunta inicial
Pregunta: «¿Por qué es tan difícil cazar una mosca con un matamoscas?». Recoge algunas ideas y luego di que la clase va a cronometrar el escape de la mosca y a encontrar el cable que lo hace posible.
- 10 min
Demostración con «Muéstrame cómo funciona»
Muestra la lección en modo clase en una pantalla compartida (un proyector, un televisor o una pantalla de ordenador) y pulsa «Muéstrame cómo funciona». Lee cada paso en voz alta mientras se reproduce. Si no hay pantalla compartida, los estudiantes abren la misma demostración en sus dispositivos. Se detiene en la pregunta de la lección: déjala sin responder por ahora.
- 20 min
Los estudiantes exploran
Los estudiantes trabajan en parejas con sus propios dispositivos y la hoja de trabajo. Escriben una predicción antes de cada toque, hacen la lección, responden a su pregunta y prueban la exploración libre.
- 10 min
Debate
Recoge las respuestas de las parejas a la pregunta de la lección y luego usa las preguntas para el debate de más abajo. Termina con lo que el modelo deja fuera.
La historia
Dror está descansando cuando un matamoscas se le viene encima, y se pone a salvo de un salto en unos 30 milisegundos. La historia plantea la pregunta: ¿qué puede ser tan rápido en un cerebro?
La lección empieza con un cómic breve sobre Dror, la mosca. Lee las viñetas en voz alta o deja que las lean los estudiantes; lleva más o menos un minuto. La última viñeta vuelve a aparecer en la pantalla final.
El zoom de la mosca a la neurona
Proyecta la lección. Haz una pausa en cada uno de los cuatro niveles y plantea su pregunta antes de acercar. Los botones de nivel saltan a cualquier nivel, y el botón de la lupa vuelve a abrir el zoom en cualquier momento de la lección.
- Mosca
¿Qué partes de este cuerpo necesita la mosca para escapar?
- Cerebro
La señal empieza en los ojos y termina en las patas. ¿Por dónde tiene que pasar en el camino?
- Circuito
Cientos de células azules y solo dos líneas rojas, una a cada lado. ¿Qué te llama la atención del recorrido?
- Neurona
Esta célula es inusualmente gruesa. ¿Por qué un cable grueso ayudaría a escapar rápido?
El cuerpo y el cerebro provienen de dos moscas distintas, mostradas juntas a su tamaño real. Díselo a la clase.
La predicción
Antes del paso de silenciar, los estudiantes eligen lo que creen que va a pasar. Primero pide que voten a mano alzada. No se puntúa nada, y equivocarse no cuesta nada.
El cable de escape está a punto de quedar en silencio. ¿Qué harán las pateadoras?
Respuesta esperada: Quedarse a oscuras.
Las neuronas de aproximación siguen disparando, así que la mosca ve el matamoscas, pero con la fibra gigante en silencio la señal nunca llega a las neuronas del salto, y estas se quedan a oscuras.
Qué deben observar los estudiantes en cada paso
- Paso 1
Un matamoscas se abalanza sobre la mosca. Toca Estimular para activar las neuronas de aproximación (vigías del matamoscas).
Las neuronas de aproximación azules se iluminan primero, y la fibra gigante roja las sigue casi al instante.
- Paso 2
Toca Estimular otra vez. Sigue la fibra gigante (cable de escape) hacia abajo, hasta el cordón nervioso (como una médula).
La actividad baja por la fibra gigante hasta el cordón nervioso, y las neuronas del salto amarillas disparan en menos de 30 milisegundos de tiempo de mosca.
- Paso 3
Ahora silencia la fibra gigante (cable de escape). Nosotros enviaremos el matamoscas. Mira las neuronas del salto (pateadoras).
El azul sigue iluminándose, el rojo se queda a oscuras y el amarillo no llega a disparar. La mosca vio el matamoscas, pero el mensaje no llegó a sus patas.
- Paso 4
Toca otra vez el botón de la fibra gigante (cable de escape) para volver a encenderla. Enviaremos el mismo matamoscas.
El amarillo vuelve a disparar en cuanto la fibra gigante se enciende otra vez.
La pregunta de la lección y la respuesta esperada
Silenciaste la fibra gigante (cable de escape). ¿Por qué las pateadoras se quedaron a oscuras?
La opción correcta: El cable de escape lleva la señal de salto a las pateadoras.
La fibra gigante lleva la señal de salto desde las neuronas de aproximación hasta las neuronas del salto. Con ella silenciada, la mosca sigue viendo el matamoscas, porque las células azules se iluminan, pero la señal se detiene antes de las patas. Las moscas reales también tienen formas más lentas de escapar, como dice el último paso de la lección.
Preguntas para el debate
- Este escape es más rápido que un parpadeo. ¿Qué características de la vía lo hacen tan rápido?
- ¿Por qué podría convenirle a un animal tener una ruta de escape rápida y varias más lentas?
- Compara esta vía con un reflejo humano que conozcas, como apartar la mano de algo caliente. ¿En qué se parecen y en qué se diferencian?
Ideas erróneas frecuentes
Los estudiantes pueden pensar: La mosca decide saltar.
Cómo abordarlo: El salto más rápido funciona como un reflejo: el cableado lleva la señal de un extremo al otro sin detenerse. Los escapes más lentos dejan un poco de tiempo para apuntar el salto, pero no para pensárselo.
Los estudiantes pueden pensar: Si la mosca no saltó, es que no vio el matamoscas.
Cómo abordarlo: El paso de silenciar separa las dos cosas. Las neuronas de aproximación disparan, así que la mosca lo vio. Ver y actuar son etapas distintas de una misma vía.
Los estudiantes pueden pensar: Una sola neurona no puede ser importante en todo un cerebro.
Cómo abordarlo: Aquí un solo tipo de célula lleva toda la señal rápida. Allí donde una vía se estrecha hasta unas pocas células, cada una de ellas importa muchísimo.
Qué es real y qué está simplificado
Real
- Todas las neuronas y conexiones de la lección proceden del diagrama de cableado de una mosca de la fruta real, con el número real de sinapsis entre cada par de células.
- Las neuronas de aproximación, la fibra gigante y las neuronas del salto son reales, y también lo es la ruta que las une.
Simplificado
- La actividad es una simulación sencilla en la que todas las neuronas siguen las mismas reglas básicas, y se reproduce en cámara lenta.
- Los 30 milisegundos salen de las sencillas reglas de tiempo del modelo, no de registros de una mosca. Caen dentro de un rango realista.
- Estimular hace disparar todas las neuronas de aproximación a la vez. Un matamoscas real las va encendiendo poco a poco a medida que crece a la vista.
Términos clave
- Neuronas de aproximación.
- Células nerviosas situadas detrás de los ojos que disparan cuando algo crece rápido a la vista, como un matamoscas que se acerca. Los científicos las llaman LC4 y LPLC2.
- Fibra gigante.
- Una célula nerviosa muy gruesa que baja desde el cerebro hasta el cordón nervioso. Lleva la señal de escape más rápida de la mosca. Una mosca tiene dos, una a cada lado.
- Cordón nervioso.
- La versión de la mosca de una médula espinal: un haz de células nerviosas en el tórax que controla las patas y las alas.
- Neuronas del salto.
- Neuronas motoras que hacen contraerse los músculos de salto de las patas del medio, de modo que la mosca sale disparada hacia arriba.
- Arco reflejo.
- El camino que sigue un reflejo: de las neuronas sensoriales, pasando por una o más células de relevo, a las neuronas motoras que mueven un músculo.
- Neurona sensorial.
- Una neurona que capta algo del mundo, como la luz o un olor, y se lo comunica al cerebro.
- Neurona motora.
- Una neurona que lleva una orden hasta un músculo y lo hace contraerse.
- Sinapsis eléctrica.
- Un canal directo entre dos neuronas que pasa la señal casi sin retraso. El mapa en el que se basan las lecciones solo registra sinapsis químicas.
Relación con el currículo
Esta sección aún no está completa. La correspondencia con el currículo oficial de Biología se está confirmando con docentes de la materia.