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Los microelectrodos son dispositivos de vidrio o de ciertos tipos de metal, o de sus aleaciones (oro, platino, platino-iridio), que permiten registrar en la inmediata vecindad de una neurona su actividad eléctrica. Cuando los dispositivos son de vidrio y tienen una punta tan fina, que no es posible verla bajo el microscopio óptico (diámetro externo inferior a 0.01 nm), se les define como ultramicroelectrodos y con ellos se puede penetrar las células sin peligro de dañarlas mecanicamente. Si estos microelectrosdos se ubican en un sistema de soporte adecuado y se les llena con un medio conductor eléctrico (solución salina de alta concentración iónica) y se les conecta al osciloscopio de rayos catódicos a través de un medio adecuado de amplificación, es posible conocer las características eléctricas de las neuronas en reposo y durante su actividad.
Si conectamos un ultramicroelectrodo a la placa vertical superior del osciloscopio y otro electrodo, llamado de referencia, para cerrar el circuito lo conectamos a la placa vertical inferior, podremos explorar la conducta eléctrica de la neurona antes y después de penetra con el ultramicroelectrodo o electrodo activo.
Si ambos electrodos se encuentran fuera de la neurona, como se indica en el esquema, el barrido en la pantalla del osciloscopio (punto o línea luminosa que atraviesa la pantalla del osciloscopio) no se altera ya que no hay diferencia de potencial entre las placas. Esa línea y su ubicación en la pantalla del osciloscopio nos sevirán de referencia y le daremos un valor igual a cero.
Al penetrar con el microelectrodo activo al interior del soma neuronal, el barrido en la pantalla del osciloscopio da un salto hacia abajo y toma una nueva ubicación donde queda estable. Al sacar el microelectrodo desde el interior de la neurona el barrido vuelve a la posición cero.
¿ Qué significa este cambio en la posición del barrido en la pantalla ?
¿ Cómo interpretamos que al estar ambos electrodos en el lado externo de la neurona, el barrido en la pantalla del osciloscopio permanece inalterable y en la misma posición ?
El cambio de posición del barrido señala un cambio en el voltaje de la placa vertical superior, a la cual está conectado el microelectrodo, con respecto a la otra placa. El salto hacia abajo significa que el barrido ha sido "rechazado" por la nueva carga que adquirió la placa superior. Como los electrones tienen carga eléctrica negativa, podemos inferir que dicha placa se ha cargado negativamente. En otras palabras, que el electrodo activo, al penetrar en el interior de la neurona ha penetrado en un campo eléctrico más negativo que el que existía en el lado exterior de la membrana y que, por lo tanto, existe una diferencia de potencial entre ambos lados de la membrana. Es el llamado potencial de membrana comunmente denominado también como potencial de reposo y que se caracteriza porque el interior de la neurona es más negativo que el exterior.