Teoria del mongolfiera - Balloonist theory
La teoria dei palloncini era una teoria nelle prime neuroscienze che tentava di spiegare il movimento muscolare affermando che i muscoli si contraggono gonfiandosi con aria o fluido. Il medico greco Galeno credeva che i muscoli si contraessero a causa di un fluido che scorreva in essi, e per 1500 anni dopo si credeva che i nervi fossero cavi e che trasportassero fluido. René Descartes , che era interessato all'idraulica e usava la pressione dei fluidi per spiegare vari aspetti della fisiologia come l' arco riflesso , propose che gli "spiriti animali" fluissero nei muscoli e fossero responsabili della loro contrazione. Nel modello, che Cartesio usava per spiegareriflessi , gli spiriti fluirebbero dai ventricoli del cervello , attraverso i nervi, e ai muscoli per animare questi ultimi.
Nel 1667, Thomas Willis propose che i muscoli potessero espandersi per reazione degli spiriti animali con gli spiriti vitali. Ha ipotizzato che questa reazione avrebbe prodotto aria in modo simile alla reazione che provoca un'esplosione, facendo gonfiare i muscoli e produrre movimento.
Confutazioni fisiologiche della teoria
Nel 1667, Jan Swammerdam , un anatomista olandese famoso per aver lavorato con gli insetti, diede il primo importante colpo alla teoria aeronautica. Swammerdam, che fu il primo a sperimentare sui preparati nervo-muscolari , dimostrò che i muscoli non aumentano di dimensioni quando si contraggono (e supponeva che se una sostanza come gli spiriti animali fluisse nei muscoli, il loro volume dovesse aumentare quando si contraggono). Swammerdam ha messo il muscolo reciso della coscia di rana in una siringa ermetica con una piccola quantità di acqua nella punta. Poteva così determinare se c'era un cambiamento nel volume del muscolo quando si contraeva osservando un cambiamento nel livello dell'acqua (immagine a destra). Quando Swammerdam ha causato la contrazione del muscolo irritando il nervo, il livello dell'acqua non è aumentato, ma piuttosto è stato abbassato di una piccola quantità; questo ha mostrato che nessun'aria o fluido potrebbe fluire nel muscolo. Swammerdam non credeva ai risultati del suo esperimento, suggerendo che fossero il risultato di un artefatto. Tuttavia, ha concluso nel suo libro The Book of Nature II che "il movimento o l'irritazione del solo nervo è necessario per produrre il movimento muscolare". Questa idea è stata un passo importante verso l'attuale comprensione di come i nervi causino effettivamente la contrazione muscolare.
La teoria del mongolfiera ha avuto un secondo colpo da Francis Glisson che ha eseguito un esperimento in cui un uomo fletteva un muscolo sott'acqua. Il livello dell'acqua non è salito (in realtà è sceso leggermente), sostenendo ulteriormente la conclusione che nel muscolo non potesse entrare aria o fluido.
Giovanni Alfonso Borelli eseguì un esperimento per verificare l'idea che il muscolo sia gonfiato dall'aria. Ha tagliato il muscolo di un animale sott'acqua e ha guardato per vedere se le bolle d'aria sarebbero salite in superficie. Dal momento che non si sono viste bolle sollevarsi, questo esperimento ha contribuito a confutare la teoria del balloonist.
L'invenzione del microscopio ha permesso di visualizzare preparati di nervi ad alto ingrandimento, mostrando che non sono cavi.
Nel 1791, Luigi Galvani apprese che i muscoli delle rane potevano essere fatti muovere applicando l' elettricità . Questa scoperta ha fornito una base per l'attuale comprensione che l'energia elettrica (trasportata da ioni ), e non aria o fluido, è l'impulso dietro il movimento muscolare.