Микроэлектродная матрица
Микроэлектродные матрицы ( МЭА ) (также называемые многоэлектродными матрицами) — это устройства, которые содержат несколько (от десятков до тысяч) микроэлектродов , через которые получаются или доставляются нейронные сигналы , по существу служащие нейронными интерфейсами, которые соединяют нейроны с электронными схемами . Существует два основных класса МЭА: имплантируемые МЭА, используемые in vivo , и неимплантируемые МЭА, используемые in vitro .
Теория [ править ]
Нейроны и мышечные клетки при возбуждении создают ионные токи через свои мембраны , вызывая изменение напряжения между внутренней и внешней частью клетки. При записи электроды МЭА преобразуют изменение напряжения окружающей среды, переносимое ионами, в токи, переносимые электронами (электронные токи). При стимуляции электроды преобразуют электронные токи в ионные токи через среду. Это запускает потенциалзависимые ионные каналы на мембранах возбудимых клеток, вызывая деполяризацию клетки и запуск потенциала действия, если это нейрон, или подергивания, если это мышечная клетка. [ нужна цитата ]
Размер и форма записанного сигнала зависят от нескольких факторов: природы среды, в которой расположены клетка или клетки (например, электропроводность , емкость и однородность среды ); характер контакта между ячейками и МЭА-электродом (например, площадь контакта и герметичность); природа самого МЭА-электрода (например, его геометрия, полное сопротивление и шум); обработка аналогового сигнала системы (например, усиление , полоса пропускания и поведение за пределами частот среза ); данных и свойства выборки (например, частота дискретизации и цифровая обработка сигналов ). [1] Для записи одиночной ячейки, частично закрывающей плоский электрод, напряжение на контактной площадке примерно равно напряжению области перекрытия ячейки и электрода, умноженному на отношение площади поверхности области перекрытия к площади весь электрод, или:
при условии, что область вокруг электрода хорошо изолирована и имеет очень небольшую емкость. [1] Однако приведенное выше уравнение основано на моделировании электрода, ячеек и их окружения в виде эквивалентной принципиальной схемы . Альтернативным способом прогнозирования поведения ячейки-электрода является моделирование системы с использованием анализа конечных элементов на основе геометрии в попытке обойти ограничения чрезмерного упрощения системы в диаграмме элементов схемы с сосредоточенными параметрами. [2]
МЭА можно использовать для проведения электрофизиологических экспериментов на срезах тканей или культурах диссоциированных клеток . При острых срезах ткани связи между клетками внутри срезов ткани до экстракции и посева более или менее сохраняются, тогда как межклеточные связи в диссоциированных культурах разрушаются до посева. В диссоциированных нейрональных культурах нейроны спонтанно образуют сети . [3]
Видно, что амплитуда напряжения , испытываемая электродом, обратно пропорциональна расстоянию, на котором клетка деполяризуется. [4] Таким образом, может оказаться необходимым культивирование клеток или иное размещение их как можно ближе к электродам. образуется слой электрически пассивных мертвых клеток При срезах тканей вокруг места разреза из-за отека . [5] Чтобы справиться с этой проблемой, необходимо изготовить МЭБ с трехмерными электродами, изготовленными путем маскировки и химического травления . Эти трехмерные электроды проникают в слой мертвых клеток ткани среза, уменьшая расстояние между живыми клетками и электродами. [6] В диссоциированных культурах правильное прикрепление клеток к субстрату МЭА важно для получения надежных сигналов.
История [ править ]
Первыми имплантируемыми массивами были массивы микропроводов, разработанные в 1950-х годах. [7] Первый эксперимент, включающий использование набора плоских электродов для записи культивируемых клеток, был проведен в 1972 году К. А. Томасом-младшим и его коллегами. [4] В экспериментальной установке использовалась матрица 2 x 15 золотых электродов, покрытых платиновой чернью , каждый из которых находился на расстоянии 100 мкм друг от друга. Миоциты , полученные от эмбрионов цыплят, диссоциировали и культивировали на МЭА и регистрировали сигналы амплитудой до 1 мВ. [8] изучения электрофизиологии ганглиев улитки Гюнтером МЭА были созданы и использованы для независимого Гроссом и его коллегами из Центра сетевых нейронаук в 1977 году без предварительного знания работы Томаса и его коллег. [4] В 1982 году Гросс наблюдал спонтанную электрофизиологическую активность диссоциированных нейронов спинного мозга и обнаружил, что активность очень зависит от температуры. При температуре ниже 30°C амплитуды сигналов быстро уменьшаются до относительно небольших значений при комнатной температуре . [4]
До 1990-х годов для новых лабораторий, которые стремились проводить исследования МЭА, существовали значительные входные барьеры из-за специального изготовления МЭА и программного обеспечения, которое им приходилось разрабатывать. [3] Однако с появлением доступных вычислительных мощностей [1] и коммерческое оборудование и программное обеспечение MEA, [3] многие другие лаборатории смогли провести исследования с использованием МЭА.
Типы [ править ]
Массивы микроэлектродов можно разделить на подкатегории в зависимости от их потенциального использования: in vitro и in vivo массивы .
in vitro Массивы [ править ]
Стандартный тип МЭА in vitro имеет схему из электродов 8 x 8 или 6 x 10. Электроды обычно состоят из оксида индия-олова , платиновой черни или нитрида титана и имеют диаметр от 10 до 30 мкм. Эти массивы обычно используются для культур одиночных клеток или острых срезов мозга. [1]
Одной из проблем МЭА in vitro является их визуализация с помощью микроскопов , в которых используются линзы высокой мощности, требующие малых рабочих расстояний порядка микрометров. Чтобы избежать этой проблемы, были созданы «тонкие» МЭА с использованием покровного стекла. Размер этих матриц составляет около 180 мкм, что позволяет использовать их с линзами высокой мощности. [1] [9]
В другой специальной конструкции 60 электродов разделены на массивы 6 × 5, разделенные расстоянием 500 мкм. Электроды внутри группы разделены расстоянием 30 мкм и диаметром 10 мкм. Подобные массивы используются для изучения локальных реакций нейронов, а также для изучения функциональной связи органотипических срезов. [1] [10]
Пространственное разрешение является одним из ключевых преимуществ МПС и позволяет принимать сигналы, передаваемые на большие расстояния, с более высокой точностью при использовании МПС высокой плотности. Эти массивы обычно имеют квадратную сетку из 256 электродов, занимающих площадь 2,8 на 2,8 мм. [1]
Повышенное пространственное разрешение обеспечивается микроэлектродными матрицами высокой плотности на основе КМОП, состоящими из тысяч электродов, а также интегрированными схемами считывания и стимуляции на компактных чипах размером с ноготь миниатюры. [11] Было продемонстрировано даже разрешение сигналов, распространяющихся по одиночным аксонам. [12]
Для получения качественных сигналов электроды и ткань должны находиться в тесном контакте друг с другом. Перфорированная конструкция МЭА создает отрицательное давление к отверстиям в подложке, поэтому срезы ткани можно расположить на электродах для улучшения контакта и записи сигналов. [1]
Другой подход к снижению импеданса электрода заключается в модификации материала интерфейса, например, с использованием углеродных нанотрубок . [13] [14] или путем модификации структуры электродов, например, с помощью золотых наностолбиков. [15] или нанополости. [16]
in vivo Массивы [ править ]
Тремя основными категориями имплантируемых МЭА являются микропровода, кремниевые и [17] и гибкие микроэлектродные матрицы. Микропроводные МЭА в основном изготавливаются из нержавеющей стали или вольфрама , и их можно использовать для оценки положения отдельных записанных нейронов путем триангуляции. Массивы микроэлектродов на основе кремния включают две конкретные модели: массивы Мичигана и Юты. Мичиганские массивы обеспечивают более высокую плотность датчиков для имплантации, а также более высокое пространственное разрешение, чем микропроводные МЭА. Они также позволяют получать сигналы по всей длине хвостовика, а не только на концах хвостовика. В отличие от массивов Мичигана, массивы Юты являются трехмерными и состоят из 100 проводящих кремниевых игл. Однако в установке в штате Юта сигналы принимаются только с кончиков каждого электрода, что ограничивает объем информации, которую можно получить за один раз. Кроме того, массивы Юты производятся с заданными размерами и параметрами, а массив Мичигана обеспечивает большую свободу проектирования. Гибкие матрицы, изготовленные из полиимида , парилена или бензоциклобутена , обеспечивают преимущество перед жесткими микроэлектродными матрицами, поскольку они обеспечивают более близкое механическое соответствие, поскольку Модуль Юнга вызванному сдвигом кремния намного больше, чем у ткани головного мозга, что способствует воспалению, . [7]
Методы обработки данных [ править ]
Фундаментальной единицей коммуникации нейронов является, по крайней мере электрически, потенциал действия. Феномен «все или ничего» возникает в аксонном холмике . [18] что приводит к деполяризации внутриклеточной среды, которая распространяется вниз по аксону . Этот поток ионов через клеточную мембрану вызывает резкое изменение напряжения во внеклеточной среде, что в конечном итоге и обнаруживают электроды МЭА. Таким образом, подсчет и сортировка скачков напряжения часто используются в исследованиях для характеристики сетевой активности. Анализ импульсной последовательности также может сэкономить время обработки и вычислительную память по сравнению с измерениями напряжения. Временные метки пиков идентифицируются как моменты, когда напряжение, измеренное отдельным электродом, превышает пороговое значение (часто определяемое стандартными отклонениями от среднего значения неактивного периода времени). Эти временные метки могут быть дополнительно обработаны для выявления всплесков (множественных всплесков в непосредственной близости). Дальнейший анализ этих поездов может выявить организацию пиков и временные закономерности. [19]
Возможности [ править ]
Преимущества [ править ]
В целом, основные преимущества массивов in vitro по сравнению с более традиционными методами, такими как заплаточный зажим, включают в себя: [20]
- Возможность размещения нескольких электродов одновременно, а не по отдельности.
- Возможность установки элементов управления в рамках одной экспериментальной установки (используя один электрод в качестве контроля, а другие — в качестве экспериментальных). Это представляет особый интерес в экспериментах по стимуляции.
- Возможность выбора различных мест записи внутри массива.
- Возможность одновременного получения данных с нескольких сайтов
- Записи интактной сетчатки представляют большой интерес из-за возможности проведения оптической стимуляции в реальном времени и, например, возможности реконструкции рецептивных полей.
Кроме того, массивы in vitro неинвазивны по сравнению с заплаточным зажимом, поскольку они не требуют нарушения клеточной мембраны.
Однако, что касается массивов in vivo , основным преимуществом по сравнению с патч-фиксацией является высокое пространственное разрешение. Имплантируемые массивы позволяют получать сигналы от отдельных нейронов, предоставляя такую информацию, как положение или скорость двигательного движения, которую можно использовать для управления протезным устройством. Возможна крупномасштабная параллельная запись с десятками имплантированных электродов, по крайней мере, у грызунов, во время поведения животных. Это делает такие внеклеточные записи предпочтительным методом идентификации нейронных цепей и изучения их функций. Однако однозначная идентификация зарегистрированного нейрона с помощью многоэлектродных внеклеточных массивов остается проблемой до сих пор.
Недостатки [ править ]
МЭА in vitro менее подходят для регистрации и стимуляции одиночных клеток из-за их низкого пространственного разрешения по сравнению с системами патч-клампа и динамических зажимов . Сложность сигналов, которые электрод МЭА может эффективно передавать другим клеткам, ограничена по сравнению с возможностями динамических зажимов.
Существует также несколько биологических реакций на имплантацию массива микроэлектродов, особенно в отношении хронической имплантации. Наиболее заметными среди этих эффектов являются потеря нейрональных клеток, рубцевание глии и уменьшение количества функционирующих электродов. [21] Реакция ткани на имплантацию зависит от многих факторов, включая размер стержней МЭА, расстояние между стержнями, состав материала МЭА и период времени введения. Реакцию ткани обычно разделяют на краткосрочную и долгосрочную. Кратковременный ответ возникает в течение нескольких часов после имплантации и начинается с увеличения популяции астроцитов и глиальных клеток, окружающих устройство. Затем привлеченная микроглия инициирует воспаление и начинается процесс фагоцитоза инородного материала. Со временем астроциты и микроглия, привлеченные к устройству, начинают накапливаться, образуя оболочку, окружающую массив, простирающуюся на десятки микрометров вокруг устройства. Это не только увеличивает пространство между электродными зондами, но также изолирует электроды и увеличивает измерения импеданса. Проблемы с хронической имплантацией матриц стали движущей силой исследований этих устройств. В одном новом исследовании изучались нейродегенеративные эффекты воспаления, вызванного хронической имплантацией. [22] Иммуногистохимические маркеры показали неожиданное присутствие гиперфосфорилированного тау, индикатора болезни Альцгеймера , рядом с местом записи электрода. Фагоцитоз материала электродов также ставит под сомнение вопрос о реакции биосовместимости, которая, как показывают исследования, была незначительной и практически исчезла через 12 недель in vivo . Исследования по минимизации негативных последствий установки устройства включают покрытие поверхности устройства белками, которые способствуют прикреплению нейронов, такими как ламинин , или веществами, высвобождающими лекарство . [23]
Приложения [ править ]
In vitro [ править ]
Природа диссоциированных нейрональных сетей, по-видимому, не меняет и не уменьшает характер их фармакологического ответа по сравнению с моделями in vivo , что позволяет предположить, что МЭА можно использовать для изучения фармакологического воздействия на диссоциированные нейрональные культуры в более простой, контролируемой среде. [24] Ряд фармакологических исследований с использованием МЭА на диссоциированных нейронных сетях, например, исследования с этанолом . [25] Межлабораторная валидация проводилась с использованием МЭА. [26]
Кроме того, значительная часть работ по различным биофизическим аспектам функционирования сети была проведена путем сведения явлений, обычно изучаемых на поведенческом уровне, к уровню диссоциированной кортикальной сети. Например, способность таких сетей извлекать пространственные [27] и временный [28] особенности различных входных сигналов, динамика синхронизации, [29] чувствительность к нейромодуляции [30] [31] [32] и кинетика обучения с использованием режимов замкнутого цикла. [33] [34] Наконец, сочетание технологии МЭА с конфокальной микроскопией позволяет изучить взаимосвязь между сетевой активностью и синаптическим ремоделированием. [9]
МЭА использовались для взаимодействия нейронных сетей с небиологическими системами в качестве контроллера. Например, нейрокомпьютерный интерфейс можно создать с помощью MEA. Диссоциированные кортикальные нейроны крысы были интегрированы в замкнутую петлю обратной связи «стимул-реакция» для управления аниматом в виртуальной среде. [35] система Замкнутая стимул-реакция также была построена с использованием MEA Поттером, Мандхаваном и ДеМарсом. [36] и Марком Хаммондом, Кевином Уорвиком и Беном Уолли из Университета Рединга . Около 300 000 диссоциированных нейронов крысы были помещены в МЭА, который был подключен к двигателям и ультразвуковым датчикам робота и был настроен избегать препятствий при обнаружении. [37] В соответствии с этим Шимон Маром и его коллеги из Техниона подключили диссоциированные нейронные сети, растущие на МЭА, к роботу Lego Mindstorms ; Поле зрения робота классифицировалось сетью, а на колеса робота передавались команды таким образом, чтобы он полностью избегал столкновений с препятствиями. [27] Этот «транспорт Брайтенберга» использовался для демонстрации неопределенности обратной нейроинженерии, показывая, что даже в простой установке с практически неограниченным доступом к каждой части соответствующей информации, [38] невозможно было с уверенностью определить конкретную схему нейронного кодирования , которая использовалась для управления поведением роботов.
МЭА использовались для наблюдения за активацией сети в срезах гиппокампа . [39]
В естественных условиях [ править ]
В настоящее время для потребительского использования доступно несколько имплантируемых интерфейсов, включая глубокие стимуляторы мозга , кохлеарные имплантаты и кардиостимуляторы . Глубокая стимуляция мозга (DBS) эффективна при лечении двигательных расстройств, таких как болезнь Паркинсона . [40] а кохлеарные имплантаты помогли многим улучшить слух, стимулируя слуховой нерв . Благодаря своему замечательному потенциалу МЭА являются важной областью нейробиологических исследований. Исследования показывают, что МЭА могут дать представление о таких процессах, как формирование памяти и восприятие, а также могут иметь терапевтическую ценность при таких состояниях, как эпилепсия , депрессия и обсессивно-компульсивное расстройство. [ нужна цитата ] . Клинические испытания с использованием интерфейсных устройств для восстановления двигательного контроля после травмы спинного мозга или в качестве лечения БАС были начаты в рамках проекта под названием BrainGate (см. демонстрационное видео: BrainGate ). МЭА обеспечивают высокое разрешение, необходимое для записи изменяющихся во времени сигналов, что дает возможность использовать их как для управления, так и для получения обратной связи от протезных устройств, как показали Кевин Уорвик , Марк Гассон и Питер Киберд . [41] [42] Исследования показывают, что использование МЭА может помочь в восстановлении зрения путем стимуляции зрительного пути . [7]
Встречи пользователей MEA [ править ]
 | В этом разделе может содержаться информация, не важная и не относящаяся к теме статьи. ( Август 2020 г. ) |
проводится встреча научных пользователей Раз в два года в Ройтлингене , организованная Институтом естественных и медицинских наук (NMI) Тюбингенского университета . На встречах предлагается всесторонний обзор всех аспектов, связанных с новыми разработками и текущим применением микроэлектродных матриц в фундаментальной и прикладной нейробиологии, а также в разработке промышленных лекарств, безопасной фармакологии и нейротехнологиях. Конференция, проводимая два раза в год, превратилась в международную площадку для ученых, разрабатывающих и использующих МПС, как из промышленности, так и из научных кругов, и признана информационным научным форумом высокого качества. Материалы заседаний доступны в виде сборников материалов открытого доступа.
Использование в искусстве [ править ]
Помимо использования в научных целях, МЭА используются в современном искусстве для исследования философских вопросов о взаимосвязи между технологиями и биологией. Традиционно в западной мысли биология и технология были разделены на две отдельные категории: bios и technê. [43] В 2002 году MEART: «Полуживой художник» был создан как совместный художественный и научный проект SymbioticA в Университете Западной Австралии в Перте и Лаборатории Поттера в Технологическом институте Джорджии в Атланте , чтобы поставить под сомнение взаимосвязь между биологией и технологии. [44] [45] [46] [47] MEART состоял из корковых нейронов крысы, выращенных in vitro на MEA в Атланте, пневматического робота-манипулятора, способного рисовать ручками на бумаге в Перте, и программного обеспечения для управления связью между ними. Сигналы от нейронов передавались по замкнутому контуру между Пертом и Атлантой, когда МЭА стимулировал пневматическую руку. Впервые MEART был представлен публике на выставке Biofeel в Пертском институте современного искусства в 2002 году. [46] [48]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час Бовен, К.-Х.; Фейтл, М.; Мёллер, А.; Ниш, В.; Стетт, А. (2006). «О возрождении микроэлектродных матриц». В Бодри, М.; Такетани, М. (ред.). Достижения в сетевой электрофизиологии с использованием многоэлектродных матриц . Нью-Йорк: Спрингер. стр. 24–37. ISBN 0-387-25857-4 .
- ^ Буйтенвег, младший; Руттен, В.Л.; Марани, Э. (2003). «Геометрическое конечно-элементное моделирование электрического контакта между культивируемым нейроном и микроэлектродом» . IEEE Trans Biomed Eng . 50 (4): 501–509. дои : 10.1109/TBME.2003.809486 . ПМИД 12723062 . S2CID 15578217 .
- ^ Перейти обратно: а б с Поттер, С.М. (2001). «Распределенная обработка в культивируемых нейронных сетях». Прога Brain Res . Прогресс в исследованиях мозга. Том. 130. стр. 49–62. дои : 10.1016/S0079-6123(01)30005-5 . ISBN 978-0-444-50110-3 . ПМИД 11480288 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Пайн, Дж. (2006). «История развития МЭА». В Бодри, М.; Такетани, М. (ред.). Достижения в сетевой электрофизиологии с использованием многоэлектродных матриц . Нью-Йорк: Спрингер. стр. 3–23. ISBN 0-387-25857-4 .
- ^ Хойшкель, Миссури; Вирт, К.; Стейдл, Э.М.; Бюиссон, Б. (2006). «История развития МЭА». В Бодри, М.; Такетани, М. (ред.). Достижения в сетевой электрофизиологии с использованием многоэлектродных матриц . Нью-Йорк: Спрингер. стр. 69–111. ISBN 0-387-25857-4 .
- ^ Тибо, П.; де Рой, Н. Ф.; Куделка-Хеп, М.; Стоппини, Л. (1997). «Микроэлектродные матрицы для электрофизиологического мониторинга органотипических срезовых культур гиппокампа». IEEE Trans Biomed Eng . 44 (11): 1159–63. дои : 10.1109/10.641344 . ПМИД 9353996 . S2CID 22179940 .
- ^ Перейти обратно: а б с Чунг, К.К. (2007). «Имплантируемые микромасштабные нейронные интерфейсы». Биомедицинские микроустройства . 9 (6): 923–38. дои : 10.1007/s10544-006-9045-z . ПМИД 17252207 . S2CID 37347927 .
- ^ Томас, Калифорния; Спрингер, Пенсильвания; Леб, GE; Бервальд-Неттер, Ю.; Окунь, Л.М. (1972). «Миниатюрная микроэлектродная решетка для мониторинга биоэлектрической активности культивируемых клеток». Эксп. Сотовый Res . 74 (1): 61–66. дои : 10.1016/0014-4827(72)90481-8 . ПМИД 4672477 .
- ^ Перейти обратно: а б Минерби, А.; Кахана, Р.; Голдфельд, Л.; Кауфман, М.; Маром, С.; Зив, Н.Е. (2009). «Долгосрочные отношения между синаптической устойчивостью, синаптическим ремоделированием и сетевой активностью» . ПЛОС Биол . 7 (6): e1000136. дои : 10.1371/journal.pbio.1000136 . ПМЦ 2693930 . ПМИД 19554080 .
- ^ Сегев, Р.; Берри II, MJ (2003). «Запись всех ганглиозных клеток сетчатки». Soc Neurosci Abstr . 264 : 11.
- ^ Хирлеманн, А.; Фрей, У.; Хафизович, С.; Хир, Ф. (2011). «Выращивание клеток на микроэлектронных чипах: взаимодействие электрогенных клеток in vitro с микроэлектродными матрицами на основе КМОП». Труды IEEE . 99 (2): 252–284. дои : 10.1109/JPROC.2010.2066532 . S2CID 2578216 .
- ^ Баккум, диджей; Фрей, У.; Радивоевич, М.; Рассел, ТЛ; Мюллер, Дж.; Фисчелла, М.; Такахаши, Х.; Хирлеманн, А. (2013). «Отслеживание распространения аксонального потенциала действия на массиве микроэлектродов высокой плотности по сотням участков» . Природные коммуникации . 4 : 2181. Бибкод : 2013NatCo...4.2181B . дои : 10.1038/ncomms3181 . ПМЦ 5419423 . ПМИД 23867868 .
- ^ Ю, З.; и другие. (2007). «Вертикально ориентированные массивы углеродных нановолокон записывают электрофизиологические сигналы из срезов гиппокампа». Нано Летт . 7 (8): 2188–95. Бибкод : 2007NanoL...7.2188Y . дои : 10.1021/nl070291a . ПМИД 17604402 .
- ^ Габай, Т.; и другие. (2007). «Электрохимические и биологические свойства многоэлектродных матриц на основе углеродных нанотрубок». Нанотехнологии . 18 (3): 035201. Бибкод : 2007Nanot..18c5201G . дои : 10.1088/0957-4484/18/3/035201 . ПМИД 19636111 . S2CID 44491589 .
- ^ Брюггеманн, Д.; и другие. (2011). «Наноструктурированные золотые микроэлектроды для внеклеточной записи электрогенных клеток». Нанотехнологии . 22 (26): 265104. Бибкод : 2011Nanot..22z5104B . дои : 10.1088/0957-4484/22/26/265104 . ПМИД 21586820 . S2CID 20738358 .
- ^ Хофманн, Б.; и другие. (2011). «Нанорезонаторная электродная решетка для записи с электрогенных ячеек» . Лабораторный чип . 11 (6): 1054–8. дои : 10.1039/C0LC00582G . ПМИД 21286648 .
- ^ Бхандари, Р.; Неги, С.; Сольцбахер, Ф. (2010). «Изготовление проникающих матриц нейронных электродов в масштабе пластины». Биомедицинские микроустройства . 12 (5): 797–807. дои : 10.1007/s10544-010-9434-1 . ПМИД 20480240 . S2CID 25288723 .
- ^ Ангелидес, К.Дж.; Элмер, Л.В.; Лофтус, Д.; Элсон, Э. (1988). «Распределение и латеральная подвижность потенциалзависимых натриевых каналов в нейронах» . Дж. Клеточная Биол . 106 (6): 1911–25. дои : 10.1083/jcb.106.6.1911 . ПМК 2115131 . ПМИД 2454930 .
- ^ Дастгейб, Раха М.; Ю, Сын Ван; Хоги, Норман Дж. (2020). «MEAnalyzer — инструмент анализа импульсной последовательности для многоэлектродных матриц» . Нейроинформатика . 18 (1): 163–179. дои : 10.1007/s12021-019-09431-0 . ПМИД 31273627 . S2CID 195795810 .
- ^ Уитсон, Дж.; Кубота, Д.; Симоно, К.; Цзя, Ю.; Такетани, М. (2006). «Многоэлектродные матрицы: улучшение традиционных методов и обеспечение сетевой физиологии». В Бодри, М.; Такетани, М. (ред.). Достижения в сетевой электрофизиологии с использованием многоэлектродных матриц . Нью-Йорк: Спрингер. стр. 38–68. ISBN 0-387-25857-4 .
- ^ Биран, Р.; Мартин, округ Колумбия; Треско, Пенсильвания (2005). «Потеря нейрональных клеток сопровождает реакцию ткани головного мозга на хронически имплантированные массивы кремниевых микроэлектродов». Экспериментальная неврология . 195 (1): 115–26. doi : 10.1016/j.expneurol.2005.04.020 . ПМИД 16045910 . S2CID 14077903 .
- ^ МакКоннелл GC, Рис HD, Леви AI, Гросс RG, Белламконда Р.В. 2008. Хронические электроды вызывают локальное нейродегенеративное состояние: значение для надежности хронической записи. Общество нейронаук , Вашингтон, округ Колумбия [ цитата не найдена ]
- ^ Он, В.; МакКоннелл, GC; Белламконда, Р.В. (2006). «Наномасштабное ламининовое покрытие модулирует реакцию кортикального рубцевания вокруг имплантированных массивов кремниевых микроэлектродов». Журнал нейронной инженерии . 3 (4): 316–26. Бибкод : 2006JNEng...3..316H . дои : 10.1088/1741-2560/3/4/009 . ПМИД 17124336 . S2CID 22732939 .
- ^ Гопал, КВ; Гросс, GW (2006). «Новые гистотипические свойства культивируемых нейрональных сетей». В Бодри, М.; Такетани, М. (ред.). Достижения в сетевой электрофизиологии с использованием многоэлектродных матриц . Нью-Йорк: Спрингер. стр. 193–214. ISBN 0-387-25857-4 .
- ^ Ся Ю. и Гросс Г.В. (2003). «Гистотипические электрофизиологические реакции культивируемых нейрональных сетей на этанол». Алкоголь . 30 (3): 167–74. дои : 10.1016/S0741-8329(03)00135-6 . ПМИД 13679110 .
- ^ Новеллино, А; Шелфо, Б; Палосаари, Т; Цена, А; Собански, Т; Шафер, Т; Джонстон, А; Гросс, Г; Грамовский, А; Скродер, О; Югельт, К; Чиаппалоне, М; Бенфенати, Ф; Мартинойя, С; Тедеско, М; Дефранки, Э; Д'Анджело, П; Уилан, М. (27 апреля 2011 г.). «Разработка тестов на нейротоксичность на основе микроэлектродной матрицы: оценка межлабораторной воспроизводимости с нейроактивными химическими веществами» . Передний. Нейроенг . 4 (4): 4. дои : 10.3389/fneng.2011.00004 . ПМК 3087164 . ПМИД 21562604 .
- ^ Перейти обратно: а б Шахаф, Г.; Эйтан, Д.; Гал, А.; Кермани, Э.; Ляхов В.; Зреннер, К.; Маром, С. (2008). «Порядковое представление в случайных сетях корковых нейронов» . ПЛОС Компьютер. Биол . 4 (11): e1000228. Бибкод : 2008PLSCB...4E0228S . дои : 10.1371/journal.pcbi.1000228 . ПМК 2580731 . ПМИД 19023409 .
- ^ Эйтан, Д.; Бреннер, Н.; Маром, С. (2003). «Избирательная адаптация в сетях корковых нейронов» . Дж. Нейроски . 23 (28): 9349–9356. doi : 10.1523/JNEUROSCI.23-28-09349.2003 . ПМК 6740578 . ПМИД 14561862 .
- ^ Эйтан, Д.; Маром, С. (2006). «Динамика и эффективная топология, лежащая в основе синхронизации в сетях корковых нейронов» . Дж. Нейроски . 26 (33): 8465–8476. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1627-06.2006 . ПМЦ 6674346 . ПМИД 16914671 .
- ^ Эйтан, Д.; Минерби, А.; Зив, Северная Каролина; Маром, С. (2004). «Дофамин-индуцированная дисперсия корреляций между потенциалами действия в сетях корковых нейронов». J Нейрофизиология . 92 (3): 1817–1824. дои : 10.1152/jn.00202.2004 . ПМИД 15084641 .
- ^ Татено, Т.; Джимбо, Ю.; Робинсон, HP (2005). «Пространственно-временная холинергическая модуляция в культивируемых сетях корковых нейронов крыс: спонтанная активность». Нейронаука . 134 (2): 425–437. doi : 10.1016/j.neuroscience.2005.04.049 . ПМИД 15993003 . S2CID 22745827 .
- ^ Татено, Т.; Джимбо, Ю.; Робинсон, HP (2005). «Пространственно-временная холинергическая модуляция в культивируемых сетях корковых нейронов крыс: вызванная активность». Нейронаука . 134 (2): 439–448. doi : 10.1016/j.neuroscience.2005.04.055 . ПМИД 15979809 . S2CID 6922531 .
- ^ Шахаф, Г.; Маром, С. (2001). «Обучение в сетях корковых нейронов» . Дж. Нейроски . 21 (22): 8782–8788. doi : 10.1523/JNEUROSCI.21-22-08782.2001 . ПМК 6762268 . ПМИД 11698590 .
- ^ Стегенга, Дж.; Ле Фебер, Дж.; Марани, Э.; Руттен, В.Л. (2009). «Влияние обучения на разрыв» . IEEE Trans Biomed Eng . 56 (4): 1220–1227. дои : 10.1109/TBME.2008.2006856 . ПМИД 19272893 . S2CID 12379440 .
- ^ ДеМарс, ТБ; Вагенаар, Д.А.; Блау, AW; Поттер, С.М. (2001). «Нейрально управляемый анимат: биологический мозг, действующий с помощью симулированных тел» . Автономные роботы . 11 (3): 305–10. дои : 10.1023/А:1012407611130 . ПМК 2440704 . ПМИД 18584059 .
- ^ Поттер, С.М.; Мадхаван, Р.; ДеМарс, ТБ (2003). «Долгосрочные двунаправленные нейронные интерфейсы для управления роботами и исследования обучения in vitro» . Материалы 25-й ежегодной международной конференции Общества инженеров в медицине и биологии IEEE (номер по каталогу IEEE 03CH37439) . стр. 3690–3693. дои : 10.1109/IEMBS.2003.1280959 . ISBN 0-7803-7789-3 . S2CID 12213854 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - ^ Маркс, П. (2008). «Восстание роботов с крысиным мозгом». Новый учёный . 199 (2669): 22–23. дои : 10.1016/S0262-4079(08)62062-X .
- ^ Маром, С.; Меир, Р.; Браун, Э.; Гал, А.; Кермани, Э.; Эйтан, Д. (2009). «На тернистом пути обратной нейроинженерии» . Передние компьютерные нейронауки . 3 :5. дои : 10.3389/нейро.10.005.2009 . ПМК 2691154 . ПМИД 19503751 .
- ^ Колгин, LL; Крамар, Э.А.; Галл, СМ; Линч, Г. (2003). «Септальная модуляция передачи возбуждения в гиппокампе». J Нейрофизиология . 90 (4): 2358–2366. дои : 10.1152/jn.00262.2003 . ПМИД 12840078 .
- ^ Брейт, С.; Шульц, Дж.Б.; Бенабид, Алабама (2004). «Глубокая стимуляция мозга». Исследования клеток и тканей . 318 (1): 275–288. дои : 10.1007/s00441-004-0936-0 . ПМИД 15322914 . S2CID 25263765 .
- ^ Уорик, К.; Гассон, М.; Хатт, Б.; Гудхью, И.; Киберд, П.; Эндрюс, Б.; Тедди, П.; Шад, А. (2003). «Применение технологии имплантации для кибернетических систем». Архив неврологии . 60 (10): 1369–1373. дои : 10.1001/archneur.60.10.1369 . ПМИД 14568806 .
- ^ Шварц, AB (2004). «Корковое нейронное протезирование». Ежегодный обзор неврологии . 27 : 487–507. дои : 10.1146/annurev.neuro.27.070203.144233 . ПМИД 15217341 .
- ^ Такер, Юджин (2010) «Что такое биомедиа?» в «Критических терминах для исследований средств массовой информации» издательства Чикагского университета. Чикаго и Лондон, стр. 118-30.
- ^ Баккум DJ, Гамблен П.М., Бен-Ари Дж., Чао З.К., Поттер С.М. (2007). «МЕАРТ: Полуживой художник» . Границы нейроробототехники . 1 :5. дои : 10.3389/нейро.12.005.2007 . ПМЦ 2533587 . ПМИД 18958276 .
- ^ Баккум, Дуглас Дж.; Школьник, Александр С.; Бен-Ари, Гай; Гэмблен, Фил; ДеМарс, Томас Б.; Поттер, Стив М. (2004). «Удаление некоторой буквы «А» из ИИ: воплощенные культурные сети». Воплощенный искусственный интеллект . Конспекты лекций по информатике. Том. 3139. стр. 130–45. дои : 10.1007/978-3-540-27833-7_10 . ISBN 978-3-540-22484-6 .
- ^ Перейти обратно: а б Исследовательская группа SymbioticA (2002) MEART – полуживой художник (AKA Fish & Chips), этап 2, стр. 60-68. в BEAP, Биеннале электронного искусства, 2002: Выставки. Томас, Пол, Ред., Паб. Университет Кертина. ISBN 1 74067 157 0 .
- ^ Бен-Ари, Г., Зурр, И., Ричардс, М., Гэмблен, П., Кэттс, О и Бунт, С. (2001) «Рыба с жареным картофелем, текущий статус исследований исследовательской группы SymbioticA» в журнале Takeover, wer macht die Kunst von morgen (кто занимается искусством завтрашнего дня), стр. 141-147 Springer Vien.
- ^ «БиоЧувство: биология + искусство» . Пертский институт современного искусства. Архивировано из оригинала 11 августа 2014 г.