Стимуляция культуры нейронов

Для проведения эксперимента по обучению нейронов на мультиэлектродной матрице необходимо убедиться, что стимуляция выбранной пары электродов вызывает пачку активности в сети клеток. Кнопка включения/выключения стимуляции "Stimulation ON/OFF" запускает генерацию последовательности импульсов напряжения на аналоговом выходе ЦАП с частотой, заданной в поле "Stimulation frequency (Hz)" на вкладке "Stimulation". Каждый импульс длительностью 400 мс и напряжением 5 В на выходе ЦАП запускает генерацию импульса напряжения на стимуляторе STG 4004. Импульс далее проходит через выбранную пару электродов, деполяризуя клетки, находящиеся вблизи.

Стимуляция продолжается в течение двух минут. Для эксперимента выбирается только электроды, стимуляция которых способна вызывать пачки импульсов на более чем 50% стимулов. Далее выбирается интервал времени после стимула, в котором регистрируется количество вызванных импульсов (динамическая характеристика ответа). Данный интервал выбирается таким, чтобы отношение суммарного количества ответов на количество стимулов (R/S) при стимуляции была < 0,1. Чаще всего интервал равен 40-80 мс.

На вкладке "Stimulation" кнопка "Trail stimulation ON/OFF" включает циклы стимуляции с заданными параметрами: длительность стимуляции указывается в поле "Seconds to stim", длительность перерывов – в поле "seconds to rest". По умолчанию период непрерывной стимуляции установлен длительностью 600 секунд и перерыв между стимуляцией - 300 секунд (Рис. 2.2).

Рисунок 2.2 Блок управления параметрами стимуляции

Контрольные вопросы

1. Каким требованиям должна удовлетворять вызванная активность на электроде для стимуляции?

2. Как определяются динамические характеристики ответа на стимул?

3. Из чего состоит экспериментальная установка?