Elettrofisiologia: tecniche per misurare l'attività cellulare

L'elettrofisiologia implica la misurazione del flusso di corrente o cambiamenti di voltaggio all'interno dei canali ionici, che sono complessi proteici di membrana che permettono il movimento di ioni attraverso le membrane cellulari. I canali ionici sono presenti nella membrana dei neuroni - cellule che costituiscono il cervello, il midollo spinale e i nervi. L'apertura e chiusura dei canali ionici portano a cambiamenti nelle correnti attraverso la membrana cellulare. Questa corrente è misurata usando diverse tecniche elettrofisiologiche.

Current Clamp (Morsetto di corrente)

Il current clamp è una tecnica comune di elettrofisiologia. La tecnica aiuta a studiare come una cellula risponde quando una corrente elettrica vi entra. La tecnica è importante per capire come i neuroni rispondono ai neurotrasmettitori presenti nel cervello. I neurotrasmettitori sono messaggeri chimici che trasmettono segnali da un neurone a una cellula.

Voltage Clamp (Morsetto di voltaggio)

La tecnica del voltage clamp è utile nello studio delle cellule e delle membrane cellulari. Il voltage clamp misura la quantità di flusso di corrente attraverso la membrana di una cellula a un dato voltaggio.

Registrazione a singola unità

La registrazione a singola unità misura il potenziale d'azione da un singolo neurone. Il potenziale d'azione è un cambiamento nel potenziale elettrico sulla superficie di una cellula che avviene quando la cellula è stimolata. La tecnica implica l'uso di un elettrodo introdotto nel cervello. L'elettrodo aiuta a rilevare l'attività elettrica generata dai neuroni adiacenti alla punta dell'elettrodo. Negli esseri umani, la registrazione a singola unità è fatta prima o durante la chirurgia cerebrale. La tecnica aiuta un neurochirurgo a mirare esattamente il tessuto che potrebbe desiderare rimuovere dal cervello di un paziente chirurgico.

Tecnica Patch-Clamp

La tecnica patch-clamp è usata per sapere cosa sta accadendo in o su una singola cellula vivente. La tecnica usa una micropipetta di vetro - un tubo di vetro che misura piccoli volumi di liquidi. Per misurare l'attività cellulare, la micropipetta è posta accanto alla membrana della cellula e una leggera aspirazione è applicata attraverso la micropipetta. Il piccolo lembo di membrana cellulare è spostato nella punta di una micropipetta. Questo lembo di membrana cellulare è usato per registrare l'attività di una cellula.