Elektrofysiologi: Teknikker til måling af cellær aktivitet

Elektrofysiologi involverer måling af strømflow eller spændingsændringer inde i ionkanalerne, som er membranproteinkomplekser, der tillader bevægelse af ioner over cellemembraner. Ionkanaler er til stede i membranen af neuroner – celler, der udgør hjernen, rygraden og nerver. Åbning og lukning af ionkanaler fører til ændringer i strømme over cellemembranen. Denne strøm måles ved brug af flere elektro-fysiologiske teknikker.

Strømklamp (Current Clamp)

Strømklampen er en almindelig elektro-fysiologisk teknik. Teknikken hjælper med at studere, hvordan en celle reagerer, når en elektrisk strøm indgår i den. Teknikken er vigtig for at forstå, hvordan neuroner reagerer på neurotransmitterne til stede i hjernen. Neurotransmitterer er kemiske budbringere, der overfører signaler fra en neuron til en celle.

Spændingsklamp (Voltage Clamp)

Spændingsklamp-teknikken er nyttig i at studere celler og cellemembraner. Spændingsklampen måler mængden af strømflow over en cellemembran ved en given spænding.

Single Unit Recording

Single unit recording måler handlingspotentialet fra en enkelt neuron. Handlingspotentialet er en forandring i elektrisk potentiale på overfladen af en celle, der opstår, når cellen stimuleres. Teknikken involverer brugen af en elektrode introduceret i hjernen. Elektroden hjælper med at detektere den elektriske aktivitet, der genereres af neuroner, der er tæt på elektrodensspids. Hos mennesker udføres single unit recording før eller under hjerneoperation. Teknikken hjælper en neurokirurg med at målrette præcist det væv, han måske ønsker at fjerne fra hjernen hos en operationspatient.

Patch-Clamp-teknik

Patch-clamp-teknikken bruges til at vide, hvad der sker i eller på en enkelt levende celle. Teknikken bruger en glas-mikropipette – et glasrør, der måler små volumener af væsker. For at måle celleaktivitet placeres mikropipetten tæt ved cellens membran og let suktion anvendes gennem mikropipetten. Det lille stykke cellemembran er forskydet ind i spidsen af en mikropipette. Dette stykke cellemembran bruges til at optage celleaktiviteten.