Электрофизиология

Электрофизиология — раздел физиологии, изучающий электрические явления (биоэлектрические потенциалы) в живых клетках, тканях и органах, а также механизмы воздействия электрического тока на организм.

Первые научные данные о так называемом «животном электричестве» были получены в конце XVIII века Луиджи Гальвани. В XIX веке основы электрофизиологии заложили классические работы Эмиля Дюбуа-Реймона, который исследовал связь между электрическим током и нервным импульсом, предложил молекулярную теорию биопотенциалов и другие концепции.

Дальнейшее развитие электрофизиологии, тесно связанной с нейрофизиологией, продолжили исследования Юлия Бернштейна, А. Ф. Самойлова, Н. Е. Введенского, Виллема Эйнтховена, Джозефа Эрлангера и других учёных.

Основные задачи современной электрофизиологии:

В исследовательской работе и клинической практике широко применяются электрофизиологические методы регистрации биоэлектрической активности:

  • Сердца — электрокардиография (ЭКГ).
  • Головного мозга — электроэнцефалография (ЭЭГ).
  • Сетчатки глаза — электроретинография (ЭРГ).
  • Кожи — электродермография (ЭДГ).
  • Мышц — электромиография (ЭМГ).
  • Нервов — электронейрография (ЭНГ).

Современный контекст

Сегодня электрофизиология является одной из наиболее динамично развивающихся областей биомедицины. Благодаря методам патч-кламп и внутриклеточной регистрации учёные могут изучать работу отдельных ионных каналов в мембране клетки. Оптогенетика, сочетающая оптические и генетические методы, позволяет с помощью света управлять активностью конкретных нейронов, что революционизировало нейронауки. Клиническая электрофизиология активно использует методы картирования мозга, глубокой стимуляции мозга для лечения болезни Паркинсона и хронических болевых синдромов, а также разрабатывает нейроинтерфейсы для управления протезами и коммуникации.