elektrofisikologi

Elektrofysiologi er studiet av elektriske egenskaper i biologiske celler og vev, med vekt på membranpotensialer, aksjonspotensialer og synaptisk signalisering. Faget søker å forstå hvordan elektriske signaler genereres, spres og reguleres i nervesystemet og i muskelvev, og hvordan ionekanaler og membrankomponenter påvirker cellekommunikasjon og excitabilitet.

Metodene deles ofte inn i invasive og ikke-invasive tilnærminger. Vanlige teknikker inkluderer intracellulær registrering og patch clamp for måling av membranpotensial og ionkanalstrømmer, samt multielektrode-arrays for registrering av aktivitet i grupper av nerveceller. Ikke-invasive metoder omfatter elektroencefalografi (EEG), elektrokardiografi (EKG) og elektromyografi (EMG) for å registrere hjerne-, hjerte- og muskelaktivitet. I forskning brukes ofte in vitro modeller og isolerte vev, mens kliniske anvendelser inkluderer diagnostikk, monitorering og evaluering av legemiddelrespons.

Historisk har elektrofysiologi spilt en nøkkelrolle i utviklingen av moderne biomedisin. Hans Berger innførte EEG i 1929; Hodgkin og Huxley utviklet en matematisk modell av aksjonspotensialet i 1950-årene basert på eksperimenter med blekksprutens gigantiske aksoner. Patch clamp-teknikken ble utviklet av Sakmann og Neher i 1970-årene og ga dyp innsikt i ionekanalfunksjon.

Betydning og anvendelser: Elektrofysiologi er sentral i nevrovitenskap, kardiologi og farmakologi, og brukes i diagnostikk av epilepsi og arytmier, i evaluering av legemiddelrespons og i utvikling av hjernestyrte teknologier. Faget bidrar til å forstå grunnleggende mekanismer bak synaptisk transmisjon og nettverksdynamikk. Fremtidige retninger inkluderer kombinasjon av elektrofysiologi med optogenetikk, høyoppløselige in vivo målinger og integrerte beregningsmodeller.