細胞內與細胞外記錄

這是神經科學家偷聽神經元電活動的兩種主要方式，區別就在於那根負責傾聽的電極放在哪裡。在細胞內記錄中，一根極其纖細的電極尖端會刺穿單個神經元的外皮，也就是細胞膜，讓導線真正進到一個細胞的內部。從這個位置，你能直接讀出這個細胞自身的電壓：它情緒般緩慢的起伏、每一道還不足以觸發訊號的小波動，以及每一次動作電位完整而尖銳的形狀——動作電位就是神經元為了與鄰居交談而發出的短促電脈衝。這就像把一只麥克風別在某個人的衣領上，捕捉他的每一次呼吸和耳語。

在細胞外記錄中，電極停留在細胞外面，泡在細胞之間含鹽的液體裡。它從不闖入任何神經元，而是去感知每當附近細胞放電時、在周圍組織中擴散開來的微弱電壓漣漪。從這個位置，你主要捕捉到來自鄰近若干神經元的動作電位短促跳動，再加上許多細胞同時活動所混合出的、較為緩慢的嗡嗡聲，這種嗡嗡聲叫作局部場電位。這就像把麥克風舉在房間正中央：你能聽到人群，也能分辨出幾個大嗓門，但你並沒有貼著任何一張嘴。

兩種方法各有取捨。細胞內記錄能給出某一個細胞極其細緻而完整的畫面，連那些始終不會變成尖峰的安靜訊號都包括在內，但它很嬌貴、難以保持穩定，而且通常一次只能記錄一個或少數幾個神經元。細胞外記錄則更結實、更適合清醒且自由活動的動物，現代探針還能同時聆聽成百上千個細胞，但它只看得見那些響亮的事件——尖峰和人群般的嗡鳴——而要理清哪一個尖峰來自哪一個神經元，還需要一道額外的偵探功夫，叫作尖峰分類。