Для выяснения сложный переход от локального поля потенциалов (LFPs), чтобы шипы подходящий стимулятор для легких механических периферические стимулы был построен. В качестве приложения, деятельность пики, записанные с соматосенсорной коры были проанализированы многоцелевой стратегии по оптимизации. Результаты показали, что предложенная стимулятор смогла доставить тактильные раздражители с миллисекунд и миллиметрового уточнений.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Простой Стимулирующее устройство для Вызывая точечных Тактильные раздражители: Прожектор для LFP Спайк Переходы
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Текущий нейрофизиологические исследования имеет целью развивать методологии исследовать маршрут сигнала от нейрона к нейрону, а именно в переходах из шипов на локальное поле потенциалов (LFPs) и от LFPs к скачкам.
LFPs имеют сложную зависимость от всплеска активности и их связь все еще плохо изучены 1. Выяснение этих сигнальных отношений было бы полезно как для клинической диагностики (например, стимуляция парадигм для Глубокая стимуляция мозга) и для более глубокого понимания нейронных стратегий кодирования в нормальных и патологических условиях (например, эпилепсия, болезнь Паркинсона, хроническая боль). С этой целью, необходимо решить технические вопросы, связанные с стимуляции устройств, стимулирование парадигм и вычислительных анализов. Таким образом, на заказ устройство стимуляция была разработана для того, чтобы доставить стимулы хорошо регулируется в пространстве и времени, что не несут в механического резонанса. Впоследствиикак экземплификации, набор надежных LFP-шип отношений экстрагировали.
Производительность устройства была исследована внеклеточных записи, совместно шипы и ответы LFP приложенному раздражителей, от крыс первичной соматосенсорной коры. Затем, с помощью многоцелевой стратегии по оптимизации, прогнозная модель для возникновения всплеска на основе LFPs оценивалась.
Применение этой парадигмы показывает, что устройство надлежащим образом подходит для обеспечения высокой частоты тактильную стимуляцию, опережая общие пьезоэлектрические приводы. В качестве доказательства эффективности устройства, следующие результаты были представлены: 1) сроки и надежность ответов LFP хорошо сочетаются ответов шипованные, 2) LFPs чувствительны к истории стимуляции и захватить не только среднюю реакцию, но и проб на суда колебания в всплеска активности и, наконец, 3) с помощью LFP сигнал можно оценить зона Øе прогностические модели, которые фиксируют различные аспекты всплеска активности.
Введение
В контексте обработки сигналов импульсной характеристики обеспечивает фундаментальную характеристику поведения динамической системы.
Хотя идеальный импульс стимул практически не достижимо, можно получить разумное приближение его с помощью исполнительного элемента, который генерирует высокочастотные перемещений. Этот тип света тактильной-вибростимуляции, как известно, цель как глубокий кожи (например, быстро реагирует, быстро адаптируется Pacinian тельца) 2 и поверхностные рецепторы (например низкопороговое медленно переходники Меркель Discoid структур) 2.
Текущие устройс....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Этические себе
Чтобы изучить, как сенсорные стимулы представлены нейронной активности нет альтернативы использованию животных и использованием естественных подхода в. Все животные были обработаны по итальянских и европейских законов о лечении животных в научных исследованиях (Итальянский Биоэтическое Комитет, Закон Указ о обращение с животными в области научных исследований, 27 января 1992 г. № 116). Национальный исследовательский совет, где были проведены эксперименты, придерживается Международного комитета по лабораторных животных науки (ICLAS) от имени Организации Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Совет экскурсионные возможности
Для характеристики динамических свойств предлагаемого стимулирующего устройства, серия экспериментов были созданы. Конкретный прибор, который состоит из арсенида галлия инфракрасной области светодиод в сочетании с кремниевой фототранзистора была использована для оценки наконечника смещение, продолжительность отклонения и возможные задержки смещения. С помощью этого оптического переключателя прерывателя мы разместили кончик стимулятор на краю Светодиод отверстие (.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Эта работа впервые представлен новый, простой и недорогой прибор, позволяющий доставить быстро и пространственно точечные сенсорные стимулы. Тогда рандомизированы в паре протокол стимуляции импульс и набор вычислительных анализов были подтверждены. Общая цель заключается в создании основы для оценки LFP-шип отношений в электрофизиологических записей во время тактильной стимуляции.
Устройство, протокол и аналитический подход совместно способствовали результате, а именно первая демонстрация в .......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют каких конкурирующих финансовых интересов.
Благодарности
С.Н. и AGZ были поддержаны PON 01-01297 VIRTUALAB средств.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Микростеппер | AB Transvertex (Стокгольм, Швеция) | Микростеппер, используемый для протягивания электродной матрицы | |
| 32-канальной системой Cheetah | Neuralynx (MT, США) | Электрофизиологическая регистрирующая система | |
| L293D h-bridge | RS Components (Cinisello Balsamo, Италия) | Мост, используемый для подключения микроконтроллера к акустической системе | |
| H21A3 Optical Interrupter Коммутатор | Fairchild Semiconductor Corporation (Сан-Хосе, Калифорния) | Фототранзистор, используемый для стабилизации смещения наконечника | |
| Arduino Uno | Arduino (Дуэмиланове, Италия) | Микроконтроллер, используемый для подачи импульса тока на динамик | |
| Микроэлектродные матрицы GB1 | FHC | ||
| Изофлуран | Родиа Органик Файн Лтд. | Анестетик, используемый для приготовления животных | |
| Стереотаксический аппарат | Narishighe (Токио, Япония) | ||
| Самцы крыс Sprague-Dawley | River (Calco, LC, Италия) | ||
| Галламина триэтиодид | Sigma-Aldrich | Соединение, используемое для кураризации животных | |
| Cresyl violet | Sigma-Aldrich | ||
| Антисептики для местного применения (Бетадин 10%) | Meda Pharma (Милан, Италия) | ||
| Гепарин | Сигма-Олдрич | ||
| Реагенты для формальдегида | Carlo Erba (Pomigliano Milanese, Milan, Italy) |
Ссылки
- Pesaran, B. Uncovering the Mysterious Origins of Local Field Potentials. Neuron. 61 (1-2), (2009).
- Delmas, P., Hao, J., Rodat-Despoix, L. Molecular Mechanisms of Mechanotrasduction in Mammalian Sensory Neurons. Nat. Rev. Neurosci. 12, 139-153 (2011). <....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
