Elektrofysiologiske

Elektrofysiologi, eller elektrofysiologiske studier, er studiet av elektriske fenomener i biologiske celler og vev. Fokuset er membranpotensialer, aksjonspotensialer, ionekanalers strøm og synaptisk aktivitet. Målinger av elektriske signaler gir innsikt i hvordan nervesystemet og hjertet fungerer og responderer på stimuli. Vanlige måleenheter inkluderer millivolt for potensial og hertz for frekvens av aktivitet.

Metoder og verktøy: Ikke-invasive teknikker som elektrokardiografi (EKG) og elektroencefalografi (EEG) registrerer store cellegrupper i hjertet og hjernen. Invasive og in vitro teknikker inkluderer patch-clamp (voltage clamp og current clamp), intracellulær registrering, samt multielektrode-arrays for å måle enkeltceller og nettverk. I tillegg brukes optiske metoder som calcium- og spenningsensitive indikasjoner samt optogenetikk for å kartlegge og kontrollere elektrisk aktivitet.

Anvendelser: Klinisk brukes elektrofysiologi til diagnose og monitorering av arytmier (EKG) og epileptisk aktivitet (EP). Innen forskning bidrar feltet til forståelse av membranpotensialer, synaptisk plastisitet og nettverksdynamikk i hjernen, samt effekten av legemidler. Elektrofysiologiske teknikker er også sentrale i utviklingen av nevroproteser og biomimetiske systemer.

Historie og etikk: Elektrofysiologien har røtter i 1800-tallets fysiologi og ble vesentlig utvidet av teknikker som patch-clamp i 1970-årene. Forskning krever nøye etiske vurderinger, spesielt ved invasive inngrep, pasientdata og dyreforsøk, og følger etablert regelverk og godkjenninger.