Warum unterscheidet sich die extrazelluläre Messung von Aktionspotentialen so sehr von der intrazellulären?

Ich werde meine Antwort auf eine andere Frage zur Amplitude der neuronalen Signale größtenteils duplizieren , da sie genau dieselbe ist wie diese, aber sie hat keine Upvotes, sodass ich nicht als Duplikat stimmen kann. Sobald ich an einem Ort eine positive Bewertung bekomme, werde ich dafür stimmen, den anderen zu schließen.

In der ersten Abbildung beziehen sich diese Spannungen auf die Differenz zwischen dem Inneren und Äußeren der Zelle (dh -70 mV bedeutet, dass die Zelle 70 mV negativer ist als das Äußere).

Sie können diese Potentialdifferenz unmöglich von außerhalb einer Zelle messen. Wenn Sie eine extrazelluläre Aufzeichnung durchführen, wie in der zweiten Abbildung, messen Sie räumliche Unterschiede in den Ionenkonzentrationen, die aufgrund des Ein- und Ausströmens von Ionen in Zellen auftreten. Wenn zum Beispiel eine Zelle ein Aktionspotential abfeuert, fließen viele positive Ionen in die Zelle; dadurch wird der Bereich direkt um die Zelle etwas negativer als ein weiter entfernter Bereich. Die Größe dieses gemessenen Potentials hängt stark von Ihrer Aufzeichnungskonfiguration, der Art des aufgezeichneten Signals (dh Populationsaktivität oder nur eine einzelne Zelle, synaptische Ströme versus Aktionspotentiale) und davon ab, wie nahe Ihre Elektrode an dem aufgezeichneten Signal liegt , und wo sich Ihr Boden befindet (oder die Position Ihrer beiden Elektroden, wenn Sie eine bipolare Aufzeichnung machen).

Außerdem wird bei dieser zweiten Aufzeichnung entweder die Spannung umgekehrt (dh die Elektrode in der Nähe der Zelle wird als Masse genommen) oder es werden tatsächlich Rückströme in den Dendriten der Zelle gemessen; Andernfalls wäre das Aktionspotential im Vergleich zum Inneren der Zelle in der entgegengesetzten Polarität (zuerst nach unten, dann nach oben).

Obwohl es unterschiedlich ist, liegen die Signale, die Sie extrazellulär aufzeichnen, in den meisten Fällen in der Größenordnung von Mikrovolt bis zu einigen Volt.

Schließlich war in dem Zitat, auf das Sie sich beziehen, die Zeile davor:

Die gesamte harmonische Verzerrung (THD) unseres Verstärkers bleibt unter 1 % für Eingangssignale kleiner als 7,3 mV Spitze-zu-Spitze.

Dieser Artikel beschreibt ein Verstärkersystem zur extrazellulären Aufzeichnung (möglicherweise für eine Schnittstelle zwischen Gehirn und Maschine). Sie sagen, dass eine Art von verzerrendem Rauschen in ihrem Verstärker bei den Eingangsspannungen, die man bei einer extrazellulären Aufzeichnung von Spitzen oder lokalen Feldpotentialen erwarten würde, die normalerweise weniger als 5 mV betragen würden, kein Problem darstellt. Dieser Verstärker wäre für eine intrazelluläre Aufzeichnung nicht geeignet .