تکنیک الکتروفیزیولوژی حیوانی در واقع به روش‌های مختلف ثبت سیگنال‌های داخل سلولی و برون سلولی حیوانات گفته می‌شود. در سری مقالات قبل با تعریف الکتروفیزیولوژی و انواع الکتروفیزیولوژی کلاسیک و تکنیک‌های ثبت داخل و خارج سلولی آشنا شدیم.
همچنین با دستگاه eLab و کاربردهای آن در حوزه الکتروفیزیولوژی در مدل حیوانی که در ثبت‌های خارج سلولی و ثبت سیگنال‌های زیستی مورد استفاده قرار می‌گیرد، آشنا شدیم. برای درک بهتر این حوزه می‌توانید نخست مقالات زیر را بخوانید.
- الکتروفیزیولوژی چیست؟
- انواع تکنیک الکتروفیزیولوژی در ثبت داخل سلولی
- انواع تکنیک الکتروفیزیولوژی در ثبت خارج سلولی
- دستگاه eLab و الکتروفیزیولوژی خارج سلولی در مدل حیوانی
تکنیک الکتروفیزیولوژی حیوانی
الکتروفیزیولوژی در واقع ثبت و مطالعه سیگنال‌های الکتریکی سلول‌ها و بافت‌های بیولوژیکی بدن است. این محبث شامل اندازهگیری تغییر ولتاژ یا جریان الکتریکی، در طیف گسترده‌ای از یک سلول گرفته تا یک اندام کامل مانند قلب می‌باشد.
در واقع می‌توان گفت تکنیک الکتروفیزیولوژی حیوانی تکنیک‌های ثبت جریان الکتریکی بدن حیوانات است، که توسط دستگاه eLab امکان اندازهگیری این جریان به وجود می‌آید. این تکنیک‌ها می توانند به صورت تهاجمی یا غیر تهاجمی باشند.
آشنایی با محصولات الکتروفیزیولوژی پژوهشی
در ادامه مختصری با برخی از تکنیک‌های الکتروفیزیولوژی حیوانی آشنا می‌شوید:
سیستم ثبت پتانسیل میدانی
یک تکنیک الکتروفیزیولوژی حیوانی پر کاربرد، سیستم ثبت پتانسیل میدانی است. پتانسیل‌های میدان خارج سلولی غرق کننده‌های جریان محلی یا منابعی هستند که با فعالیت جمعی بسیاری از سلول‌ها ایجاد می شوند. معمولاً با فعال شدن همزمان بسیاری از نورون‌ها با انتقال سیناپسی، پتانسیل میدانی ایجاد می شود.
سیستم ثبت خارج سلولی برش بافت مغز
آماده سازی برش یا برش مغز یک روش کارآمد در تکنیک الکتروفیزیولوژی حیوانی است. که امکان مطالعه یک سیناپس یا مدار عصبی را در جدا سازی از بقیه مغز، در شرایط کنترل شده فیزیولوژیکی فراهم می‌کند.
این روش شامل تحریک و یا ثبت از یک بخش از بافت مغز غوطه‌ور در مایع مصنوعی مغز نخاعی است.
این تکنیک امکان کنترل بیشتر آزمایشگاهی را از طریق حذف اثرات بقیه مغز بر روی مدار مورد نظر، کنترل دقیق شرایط فیزیولوژیکی از طریق پرفیوژن بسترها از طریق مایع جوجه کشی، دست‌کاری دقیق فعالیت انتقال دهنده عصبی از طریق پرفیوژن آگونیست‌ها و آنتاگونیست‌ها انجام می دهد.
سیستم ثبت تک سلولی
در تکنیک الکتروفیزیولوژی حیوانی ثبت تک سلولی، الکترود وارد مغز یک حیوان زنده می‌شود و فعالیت الکتریکی را که توسط سلول‌های عصبی مجاور نوک الکترود ایجاد می‌شود، تشخیص می‌دهد. اگر الکترود یک میکروالکترود باشد، اندازه آن تقریباً ۱ میکرومتر است.
سیستم ثبت EEG
EEG ثبت فعالیت الکتریکی در امتداد پوست سر است. EEG نوسانات ولتاژ ناشی از جریان یونی در سلول‌های عصبی مغز را اندازهگیری می‌کند. در زمینه‌های بالینی، EEG به ثبت فعالیت الکتریکی خود به خودی مغز در یک دوره زمانی کوتاه، معمولاً ۲۰-۲۰ دقیقه اشاره دارد.
سیستم ثبت ECoG (حیوانات)
(EEG (ECoG اندازهگیری از فعالیت الکتریکی قشر را فراهم می‌کند و با توجه به وضعیت خواب، سطح تحریک و فعالیت ذهنی متفاوت است. با توجه به اینکه سیگنال‌های ولتاژ (EEG (ECoG نسبتاً کوچک هستند (به طور معمول ۵۰ میکرو ولت به اوج)، یک تقویت کننده برای پیشبرد و فیلتر کردن سیگنال‌های بیولوژیکی کوچک لازم است.
- سیستم ثبت نخاع (واحد)
- الکتروکاردیوگرام (ECG / EKG) در سیستم ثبت حیوانات
- الکتروفیزیولوژی روده