Die Funktionen von Neuronen und Schaltkreisen sind Gegenstand der Neurophysiologie. Dieses Fachgebiet misst elektrische und chemische Aktivitäten, von der Öffnung einzelner Ionenkanäle bis hin zur koordinierten Aktivierung großer Neuronengruppen während eines Verhaltens.

Zu den klassischen Methoden gehören intrazelluläre und extrazelluläre Ableitungen, Voltage-Clamp- und Patch-Clamp-Techniken sowie die Stimulation von Signalwegen. Neuere Verfahren ergänzen dies durch optische Bildgebung von Kalzium oder Spannung, optogenetische Steuerung und hochdichte Siliziumsonden, die die gleichzeitige Ableitung von Hunderten von Zellen ermöglichen. Diese Ansätze zeigen, wie synaptische Eingänge integriert werden, wie Aktionspotenziale generiert und weitergeleitet werden und wie Netzwerke Oszillationen und kodierte Repräsentationen erzeugen.

Die Neurophysiologie stellt die mechanistische Verbindung zwischen Anatomie und Verhalten her. Sie liefert zudem die rationale Grundlage für das Verständnis von Krankheitszuständen wie Epilepsie und für die Entwicklung von Interventionen, die die Hirnaktivität wiederherstellen oder modulieren. Die Ausbildung in diesem Fachgebiet legt Wert sowohl auf technische Fertigkeiten als auch auf die präzise Interpretation dynamischer Signale.

• Untersuchung der Funktion des Nervensystems
• Schwerpunkte sind elektrische und chemische Signalübertragung
• Nutzt Aufzeichnung, Bildgebung und Stimulation
• Verknüpft zelluläre Mechanismen mit dem Verhalten