Voltage clamp on helix pomatia neuronal membrane; Current measurement over a limited area of the soma surface

Zusammenfassung

Es wurde eine Methode entwickelt, die es gestattet, während eines “Voltage-Clamp” Experiments nur diejenigen Ströme zu messen, die über ein begrenztes Stück der Somamembran fließen.

Axonströme, die beim üblichen “Voltage-Clamp” die Ergebnisse verfälschen, werden aus der Messung ausgeschlossen. Um dies zu erreichen, wird zusätzlich zur intracellulären Clampelektrode eine flammenpolierte Pipette auf das Zellsoma aufgesetzt. Das Innere der Pipette wird mittels eines einfachen weiteren Clampmechanismus auf dem Potential des Außenmilieus gehalten, die dazu erforderlichen Clampströme werden gemessen.

In einer alternativen Anwendung verbleibt das Zellinnere und dadurch auch das Axon mittels des intracellulären Clamps im Ruhezustand, während dem Pipetteninneren ein negativer Spannungssprung aufgeprägt wird. Über dem beobachteten Membranstück herrschen dann dieselben Spannungsverhältnisse wie oben. Diese letztere Methode ist immer dann von Vorteil, wenn bei größeren Zellen oder infolge sehr großer erforderlicher Stromdichten in der intracellulären Stromelektrode kein homogener Clamp über die ganze Zelle erreicht werden kann.

Summary

A method was developed, to measure during a voltage clamp the current which flows through a limited area (10⁴ μ²) of the soma membrane. In addition to an intracellular voltage clamp electrode, a fire-polished glass micropipette is placed on the soma surface (with slight suction applied), and only the clamp current through the pipette is measured. This measurement excludes uncontrolled currents from the axon. Alternatively the membrane “spot” (area under the pipette) can be voltage clamped while the rest of the cell is kept in the resting state. The latter method is an advantage with bigger cells where homogeneous clamp over the whole surface cannot be achieved.