Войти
Сортировка всплесков - это класс методов, используемых при анализе электрофизиологические данные. Алгоритмы сортировки пиков используют форму (ы) сигналов, собранных с помощью одного или нескольких электродов в головном мозге, чтобы отличить активность одного или нескольких нейронов от фонового электрического шума.
Воспроизвести мультимедиа Математик Кристоф Пуза объясняет технику сортировки нейронных спайков. (NeuroMat / Wikimedia Commons) Нейроны производят потенциалы действия, которые на лабораторном жаргоне называются «шипами». Часто этот термин используется для электрических сигналов, регистрируемых вблизи отдельных нейронов с помощью микроэлектрода (исключение: «всплески» в записях ЭЭГ ). На этих записях потенциалы действия выглядят как резкие всплески (отклонения от базовой линии). Эти внеклеточные электроды улавливают все компоненты, составляющие поле, в точке его контакта. Это включает в себя компонент, связанный с синаптическими токами и потенциалами действия. Синаптические токи имеют более медленный ход, а спайки - более быстрый. Таким образом, они легко разделяются с помощью фильтрации: фильтр верхних частот для спайков и проход низких частот для синаптических механизмов. Компонент поля, обусловленный синаптическим механизмом, называется потенциалом локального поля (LFP). Сортировка спайков относится к процессу присвоения спайков разным нейронам. Предпосылкой для этого является то, что точный временной ход события спайка, регистрируемый электродом, зависит от размера и формы нейрона, положения записывающего электрода относительно нейрона и т. Д. Эти электроды, расположенные вне клеток в ткани, однако, часто «видят» спайки, генерируемые рядом нейронов. Поскольку формы спайков уникальны и вполне воспроизводимы для каждого нейрона, их можно использовать для различения спайков, производимых разными нейронами, то есть для разделения активности, производимой каждым нейроном.
Технически это часто достигается на основе разных размеров пиков (простая, но неточная версия) или более сложного анализа, который использует всю форму волны пиков. Эти методы часто используют такие инструменты, как главные компоненты или вейвлет анализ.
Несколько электродов записывают разные формы волны для каждого отдельного спайка, вызванного нейронами в непосредственной близости от электродов. Затем геометрическую конфигурацию электродов можно использовать для определения дополнительных размеров, чтобы проанализировать, какие выбросы исходили от каждой отдельной клетки в зарегистрированной популяции клеток. Таким образом, сортировка спайков с использованием нескольких электродов лучше, чем сортировка, основанная только на форме сигнала. Самая популярная установка включает использование четырех микроэлектродов, называемых «тетродами» (в отличие от вакуумной трубки Tetrode ), хотя можно использовать и больше электродов. Регистрирующими электродами могут быть металлические проволоки или мелкий шрифт на печатной плате с золотым или платиновым покрытием на открытых концах, чтобы обеспечить хороший контакт и предотвратить изменение сопротивления во время эксперимента.
Веса основных компонентов спайков от двух разных нейронов.
Формы спайков, окрашенные в соответствии с их назначением разным нейронам. Синий след однозначно отнести не удалось.
