مارس 3, 2014
الطلاء الكهربائي مختلفة تؤثر على أداء تسجيل العصبية من خلال تغييرات في الخصائص الكهروكيميائية والكيميائية والميكانيكية. المقارنة من الأقطاب الكهربائية في المختبر هي بسيطة نسبيا، ولكن المقارنة بين الاستجابة في الجسم الحي هو عادة معقدة بسبب الاختلافات في مسافة القطب / الخلايا العصبية وبين الحيوانات. توفر هذه المقالة طريقة قوية للمقارنة بين أقطاب تسجيل العصبية.
الهدف العام من هذا الإجراء هو تحديد أفضل قطب كهربائي للتسجيل العصبي الحاد بشكل موثوق. يتم تحقيق ذلك عن طريق تعديل الأقطاب الكهربائية العارية أولا في هذه الحالة من خلال ترسب البوليمرات الموصلة العضوية. الخطوة الثانية هي اختبار الخصائص المختبرية للطلاء.
بعد ذلك ، يتم وضع الأقطاب الكهربائية في نموذج حيواني للفئران للتسجيل العصبي الحاد. الخطوة الأخيرة هي إعادة اختبار الأقطاب الكهربائية في المختبر لتحديد استقرارها الحيوي. في النهاية ، يتم استخدام مقارنة الأقطاب الكهربائية المختلفة من خلال مجموعة من التقنيات التحليلية ، بما في ذلك الفيزيولوجيا الكهربية والكيمياء الكهربية ، لتحديد الخصائص الكيميائية والفيزيائية الرئيسية للغرسات العصبية.
يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في تطوير واجهات جديدة لآلة الدماغ ، مثل خصائص القطب الرئيسي التي يمكن أن تحسن نسبة ضوضاء الإشارة والاستقرار الحيوي إلى inq. سيساعدني سيم ومورغان في هذا الإجراء. ابدأ هذا الإجراء بتخدير الفئران عن طريق حقن اليوريثان عبر بروتوكول الإنترنت.
تأكد من بدء التخدير عن طريق اختبار منعكس انسحاب قرصة إصبع القدم. إذا لم يكن التخدير كافيا ، فيجب إعطاء جرعات تكميلية من اليوريثان. بعد ذلك ، احلق رأس الفئران.
ضعه في وضع الانبطاح على طبق منزلي. ثم أدخل مسبارا مستقيميا للحفاظ على اللوحة الموضوعية الهوميو عند 37.5 درجة مئوية. بعد ذلك ، ضع قضيب أذن واحد في الموضع النهائي المتوقع تقريبا داخل الإطار التجسيمي واضبط لوضع شريط الأذن في الصوتيات الصوتية الخارجية.
ثم قم بمحاذاة شريط الأذن الثاني وضعه في الميتو الصوتي الخارجي المقابل. بعد ذلك ، ضع لمحاذاة قضبان الأذن مع حامل الأسنان. افتح فك بزوج من ملقط أسنان الفئران.
اربط القواطع العلوية على حامل السن وقم بتثبيت الأنف في مكانه. ثم قم بعمل شق في جلد الرأس عند حوالي ملليمتر واحد على يمين خط الوسط ، ومن 10 ملليمترات منقارية إلى 10 ملليمترات. يسحب Coddle of Lambda الجلد والعضلات بشكل جانبي من الشق.
لفضح العظام الجدارية وبين الجدارية ، افرك سطح العظم المكشوف بمحلول بيروكسيد الهيدروجين بنسبة 20٪ ووسادة شاش تحت المجهر. حفر حفرة حوالي ثلاثة ملليمترات مربعة في العظم الجداري بالقرب من لامدا وخط الوسط قدر الإمكان. اغسل الفتحة بمحلول ملحي معقم لإزالة أي عظام أو غبار أو شظايا قد تتلف القطب.
بعد ذلك ، قم بتشريح أسفل القفظة من الرقبة باستخدام المقص الحاد الحاد. من أجل إنشاء تجويف ، قم بلف سلك كلوريد فضي وفضي بالصوف القطني وقم بتشبعه بالمحلول الملحي. ثم أدخل القطب المرجعي في التجويف.
بعد ذلك ، قم بعمل شق في الأم الجافية على المستوى السهمي. باستخدام طرف إبرة ، قم بتوصيل مصفوفة الأقطاب الكهربائية بمناور القطب. ثم اضبط موضعه فوق الفتحة بزاوية 19 درجة Ros coddle.
أدخل القطب يدويا حوالي ملليمترين في الدماغ باتجاه القولون السفلي. ثم قم بتوصيل السماعة بشريط الأذن المجوف الأيسر. تأكد من تشغيل مكبر الصوت.
بعد ذلك ، أغلق باب غرفة التسجيل. الآن قم بتقديم رشقات نارية من الضوضاء البيضاء. الحد الأقصى لمعدل تسليم الرشقات النارية هو دفعة واحدة كل 200 مللي ثانية.
في الوقت نفسه ، راقب النشاط على كل قطب كهربائي باستخدام محرك الأقراص الصغير الآلي. أدخل مصفوفة الأقطاب الكهربائية ببطء حتى يتم تسجيل النشاط المدفوع صوتيا على الأقطاب الكهربائية الثلاثة البعيدة في كل ساق. ثم قم بإجراء بروتوكول التحفيز الصوتي باستخدام 300 تكرار من رشقات الضوضاء البيضاء لمدة 50 مللي ثانية بمعدل تكرار ثانية واحدة عند 70 ديسيبل ، وسجل النشاط متعدد الوحدات في كل قطب بمعدل أخذ عينات 24.4 كيلو هرتز.
أدخل مصفوفة الأقطاب الكهربائية ببطء لمدة 200 ميكرون أخرى في القولون السفلي لوضع كل قطب كهربائي في نفس موضع القطب الكهربائي البعيد تقريبا من موضع التسجيل الأولي. ثم كرر بروتوكول التحفيز الصوتي والتسجيل العصبي. استمر في إدخال مصفوفة الأقطاب الكهربائية في مئات الخطوات ميكرون وقم بإجراء التحفيز الصوتي وبروتوكول التسجيل العصبي حتى تسجل جميع الأقطاب الكهربائية نشاطا مدفوعا صوتيا من ثلاثة مواضع على الأقل.
بعد ذلك ، اسحب مصفوفة الأقطاب الكهربائية في خطوات 200 ميكرون واستمر في تنفيذ التحفيز الصوتي وبروتوكول التسجيل العصبي حتى يتم تحقيق موضع مصفوفة القطب الكهربائي الأولي. ثم اسحب مصفوفة الأقطاب الكهربائية يدويا بعناية. في هذا الإجراء ، اشطف مجموعة الأقطاب الكهربائية برفق بالماء المقطر لإزالة أي تلوث.
ثم قم بتوصيل مصفوفة الأقطاب الكهربائية بإحصائيات محتملة. ضع مصفوفة الأقطاب الكهربائية بعناية في محلول الاختبار وثبتها في مكانها. بعد ذلك ، قم بتوصيل العداد والأقطاب الكهربائية المرجعية بالإحصاء المحتمل باستخدام الإحصائيات المحتملة.
إجراء التحليل الطيفي للمقاومة الكهروكيميائية المتسلسلة ، والقياس عن بعد للحجم الدوري على جميع الأقطاب الكهربائية. يتم استخدام وقت هادئ مدته ثانية واحدة بين كل اختبار. جميع الأقطاب الكهربائية البالغ عددها 32 على اتصال بالمحلول لجلسة الاختبار الكاملة لمدة ساعة واحدة.
بعد ذلك ، قم بإزالة مجموعة الأقطاب الكهربائية من محلول الاختبار واشطفها برفق بالماء منزوع الأيونات. ضع مجموعة الأقطاب الكهربائية في محلول تنظيف إنزيمي لمدة 24 ساعة. ثم كرر الإجراءات مرة أخرى قبل تخزين المسبار في حاوية واقية جافة لمنع تلف وتدهور سطح القطب.
يوضح هذا الشكل أن الرسم البياني لوقت التحفيز المحيط المقاس في كل قطب كهربائي بلغ متوسطه أكثر من 300 تكرار عند 70 ديسيبل ، وضوضاء بيضاء عند صفر ميكرون و 800 ميكرون أعماق إدخال في القولون السفلي. يشار إلى الأقطاب الكهربائية المطلية بعلامة النجمة ، ويوضح هذا الشكل بيانات التدفق المقاسة في كل قطب كهربائي مع رشقات ضوضاء بيضاء 70 ديسيبل عند صفر ميكرون و 800 ميكرون أعماق إدخال في القولون السفلي. يشار إلى الأقطاب الكهربائية المشفرة بعلامة النجمة.
تظهرهنا نسبة الإشارة إلى الضوضاء أثناء إدخال وسحب مصفوفة الأقطاب الكهربائية في القولون السفلي. 70 ديسيبل. يشار إلى الضوضاء البيضاء في القطب الكهربائي غير المطلي التمثيلي بالخط المتقطع ، ويشار إلى القطب الكهربائي المطلي بالبوليمر الموصل بالخط الصلب الموضح هنا ، وهي مستويات ضغط صوت مختلفة من 40 إلى 70 ديسيبل على بوليمر موصل مطلي باتباع هذا البروتوكول.
يمكن تطبيق طرق أخرى مثل التحليل الطيفي للإلكترون الضوئي بالأشعة السينية وقياس الطيف الكتلي لفهم الأنواع المختلفة من البروتينات التي تمتص سطح القطب الكهربائي وكيف يمكن أن تؤثر المواد المختلفة عليها.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تعرض هذه المقالة طريقة لتقييم طلاءات الأقطاب الكهربائية المختلفة المستخدمة في التسجيل العصبي. وتسلط الضوء على تأثير هذه الطلاءات على الخصائص الكهروكيميائية والكيميائية والميكانيكية، وتناقش تحديات المقارنات التي تُجرى داخل الجسم الحي (in vivo).
يعالج التقييم الكهروكيميائي والكهروفيزيولوجي المنهجي لأقطاب تسجيل الإشارات العصبية فجوة حرجة في الاختيار العقلاني للغرسات وتحسين المواد لأغراض البحث والتطوير في مجال التكنولوجيا العصبية. ومن خلال ربط مقاييس الأداء المختبرية (in vitro) والميدانية (in vivo)، يعزز هذا البروتوكول الثقة التنبؤية في تصميم الأقطاب ويدعم قرارات التطوير المعدلة حسب المخاطر في مسارات واجهات الربط العصبي. ويسمح هذا النهج لفرق العمل في المؤسسات بتحديد أولويات الأقطاب المرشحة بناءً على بيانات كمية وقابلة للتكرار ذات صلة بالتطوير الانتقالي وما قبل السريري.
يدمج هذا البروتوكول المراحل بدءاً من الاكتشاف المبكر وصولاً إلى تحديد المركبات الرائدة والتحقق قبل السريري في تطوير الواجهات العصبية.