孙坚元——膜片钳

检测神经元的电活动——看突触活动(突触后电流；突触前的钙离子活动；检测膜电容看囊泡活动；囊泡的循环)和动作电位本身【膜片钳】 膜片钳和光遗传的不同：光遗传有额外的离子进入——Na、K、Ca

Patch clamp

1. 类别
   1. Cell-attach：记录单个囊泡的膜融合和回收
   2. Excised patch：记录单通道的活动【ouside-out，看细胞受体和配体的结合】
   3. Whole cell patch：整个细胞可能存在活性，记录细胞的电容和电阻
   4. Perforated patch：用药处理打孔后，只能让一价离子过细胞膜
2. 仪器：
   1. 放大器【software：PatchMaster】：把皮安级别的电信号放大【一般指单个离子通道的信号】——存在补偿电容变化【补偿细胞膜电容的充电放电，加一个虚拟电容】的加压器(capacity compasation)、serious resistence compensation【电极和细胞膜存在电阻，从而导致电压差——二者之间的电流非恒定也在变，注入一个正反馈的自举电流进行补偿】
   2. 循环泵：人工脑脊液+氧气——记录脑片
   3. 电极：需要氯化【包括接地的部分也需要】，要不然会产生氧化还原反应，产生电流
   4. 细胞外液参数：电压钳【电极内液Cs】、电流钳【K】
3. 如何记录？如何判断哪个离子介导的电流变化？（注入平衡电压时，电流为0）
   1. 电压钳：可以固定potential【动作电位来，电压变——Na离子流入多少，注入多少负电流，相当于抵消Na离子内流带来的正电；反之也可以注入正向电流】，测量current；注入电压时，电流为0，此时为静息电位。
   2. 电流钳【静息电位、突触后电位、动作电位】：记录神经元的活性，inject + current来引起动作电位——通过时间的快慢来看刺激强度；inject 0 current，记录电压。
   3. 动态钳【电阻钳、电导钳】：控制conduatance，测电流or电压
4. 记录常见问题
   1. 阻断其他离子通道和电容来测量某一单一离子通道的电流和电容【补偿】
   2. 阻断剂不够怎么办？加了药和不加药后做减法
   3. Liquid juction
5. 膜片钳能干什么？ 1. whole cell——膜电容+电阻 2. Perforated patch

Measurement

1. 钙离子通道【电压依赖离子通道】记录current：阻断TEA【K】、TTX【Na】——记录欧姆定律【n个阈下信号加在一起等于一个大信号——线性可加后做leak subtraction——一个大信号减去所有阈下信号之后代表的本征】通过LS，得到通道的本征电流注： 尾电流【tail current】：当v变时，Channel没有完全关上——gating和Nest方程的差值，导致电和化学的驱动力变大。
2. 动作电位产生时，Ca离子内流了多少？——根据动作电位用计算机产生waveform，后把这个动态变化的电压注入细胞——因为leak subtraction，实验只记录了钙离子内流【屏蔽其他离子通道】，当产生tail current时【推化学驱动力——推离子浓度差】，钙离子的驱动力最大。
3. 突触【ligand gating】：
   1. 突触前：Cm=Cm+▲C【囊泡融合时，测膜电容——大幅度的变化才可测——可根据实部和虚部把膜电容测出】
   2. Ca离子的电流
   3. 单个囊泡释放的膜电容+单个囊泡释放后的电导——cell attach
4. 两个细胞的联系：dynamic clamp——存在突触【配体门控】
   • 按照电导读出电压决定给定的电流——电压变又重新给【相当于安装了可变的电导器，模拟了突触】
5. 电化学：囊泡释放递质产生氧化还原反应——测释放多少神经递质