Los potenciales de campo local ( LFP ) son señales eléctricas transitorias generadas en los tejidos nerviosos y otros por la actividad eléctrica sumada y sincrónica de las células individuales (por ejemplo, neuronas) en ese tejido. Los LFP son señales "extracelulares", lo que significa que se generan por desequilibrios transitorios en las concentraciones de iones en los espacios fuera de las células, que resultan de la actividad eléctrica celular. Los LFP son 'locales' porque son registrados por un electrodo colocado cerca de las celdas generadoras. Como resultado de la ley del cuadrado inverso, tales electrodos solo pueden "ver" potenciales en un radio espacialmente limitado. Son 'potenciales' porque son generados por el voltaje que resulta de la separación de carga en el espacio extracelular. Son 'campo' porque esas separaciones de carga extracelular esencialmente crean un campo eléctrico local. Los LFP generalmente se registran con un microelectrodo de alta impedancia colocado en medio de la población de células que lo generan. Pueden registrarse, por ejemplo, a través de un microelectrodo colocado en el cerebro de un sujeto humano [1] o animal, o en un corte fino de cerebro in vitro .
Durante los registros de potencial de campo local, se registra una señal utilizando un microelectrodo extracelular colocado lo suficientemente lejos de las neuronas locales individuales para evitar que cualquier célula en particular domine la señal electrofisiológica. Luego, esta señal se filtra en paso bajo , se corta a ~ 300 Hz , para obtener el potencial de campo local (LFP) que se puede registrar electrónicamente o visualizar en un osciloscopio para su análisis. La baja impedancia y el posicionamiento del electrodo.permite que la actividad de una gran cantidad de neuronas contribuya a la señal. La señal sin filtrar refleja la suma de los potenciales de acción de las células dentro de aproximadamente 50-350 μm desde la punta del electrodo [2] [3] y eventos iónicos más lentos desde dentro de 0.5-3 mm desde la punta del electrodo. [4] El filtro de paso bajo elimina el componente de pico de la señal y pasa la señal de frecuencia más baja , el LFP.
El voltímetro o convertidor de analógico a digital al que está conectado el microelectrodo mide la diferencia de potencial eléctrico (medida en voltios ) entre el microelectrodo y un electrodo de referencia. Un extremo del electrodo de referencia también se conecta al voltímetro, mientras que el otro extremo se coloca en un medio que es continuo y de composición idéntica al medio extracelular. En un fluido simple , sin ningún componente biológico presente, habría ligeras fluctuaciones en la diferencia de potencial medida alrededor de un punto de equilibrio , esto se conoce como ruido térmico.. Esto se debe al movimiento aleatorio de iones en el medio y electrones en el electrodo. Sin embargo, cuando se coloca en el tejido neural, la apertura de un canal de iones da como resultado el flujo neto de iones hacia la célula desde el medio extracelular, o fuera de la célula hacia el medio extracelular. Estas corrientes locales dan como resultado cambios más grandes en el potencial eléctrico entre el medio extracelular local y el interior del electrodo de registro. Por tanto, la señal registrada global representa el potencial causado por la suma de todas las corrientes locales en la superficie del electrodo.