2) электроэнцефалографией
3) ионофоретическим методом
4) методом вызванных потенциалов
Микроэлектродный метод позволяет непосредственно зарегистрировать разность потенциалов между внутренней поверхностью мембраны нервной клетки и внеклеточной средой. Тонкий внутриклеточный электрод вводят в нейрон, а референтный электрод располагают вне клетки; в состоянии покоя фиксируется стабильный отрицательный потенциал внутри клетки относительно наружной поверхности, обычно около −60…−90 мВ. Такая величина отражает потенциал покоя и является прямым доказательством постоянной электрической поляризации мембраны.
Формирование потенциала покоя обусловлено неравномерным распределением ионов, избирательной проницаемостью мембраны преимущественно для калия и поддержанием ионных градиентов натрий-калиевой АТФазой. В отличие от него, электроэнцефалография регистрирует суммарную биоэлектрическую активность больших популяций нейронов с поверхности головы, а метод вызванных потенциалов оценивает изменения этой активности в ответ на стимул. Ионофорез используется главным образом для локального введения ионов или лекарственных веществ с помощью электрического тока, а не для прямого измерения мембранного потенциала.
| Метод | Что регистрируется или обеспечивается | Основной объект исследования | Диагностическое или экспериментальное значение |
|---|---|---|---|
| Внутриклеточный микроэлектродный метод | Разность потенциалов между цитоплазмой и внеклеточной средой | Отдельная нервная клетка | Прямое измерение потенциала покоя, деполяризации, гиперполяризации и потенциала действия |
| Электроэнцефалография | Суммарные колебания электрического поля, возникающие при синхронной активности нейронов | Кора головного мозга и крупные нейронные ансамбли | Оценка ритмов мозга, нарушений биоэлектрической активности и эпилептиформных разрядов |
| Метод вызванных потенциалов | Изменение биоэлектрической активности после стандартизированного стимула | Функциональные сенсорные и проводящие системы | Выявление нарушений проведения импульса по зрительным, слуховым, соматосенсорным и другим путям |
| Ионофоретический метод | Перемещение ионов или лекарственных веществ через мембрану под действием электрического поля | Локальный участок ткани или отдельная клетка | Фармакологическое воздействие и изучение эффектов медиаторов; не является прямым методом определения потенциала покоя |
| Метод локтч-кламп (patch-clamp) | Ионные токи через мембрану или токи при фиксированном мембранном потенциале | Мембранный фрагмент, отдельный канал или целая клетка | Исследование проводимости и кинетики ионных каналов; уточняет механизмы формирования мембранного потенциала |
| Ключевой критерий прямого измерения | Фиксация устойчивой разности потенциалов при отсутствии возбуждения | Мембрана покоящегося нейрона | Наличие отрицательного внутриклеточного потенциала подтверждает электрическую поляризацию клетки |
Мембранный потенциал покоя поддерживается динамическим равновесием пассивных и активных ионных токов и может изменяться при действии медиаторов, лекарственных веществ или повреждении клетки. При достижении порога возникает генерация потенциала действия, сопровождающаяся быстрой деполяризацией и последующей реполяризацией мембраны. Поэтому именно внутриклеточная регистрация позволяет связать электрические изменения с состоянием конкретного нейрона.