zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



КОНУСНИЙ БАГАТОКАНАЛЬНИЙ МІКРОЕЛЕКТРОД ЯК ОСНОВА НЕЙРОНАЛЬНОЇ ТРИАНГУЛЯЦІЇ

 

Власенко О.В., Рокунець І.Л., Чечель В.В.

Україна, м.Вінниця,

Вінницький національний медичний університет ім. М.І.Пирогова

 

Предложена и экспериментально апробирована оригинальная технология изготовления многоканального металлического микроэлектрода. При регистрации импульсной активности нейронов в условиях острого и хронического эксперимента продемонстрировано высокое качество зарегистрированных потенциалов, большая межэлектродная селективность, малотравматичность конусной формы кончика микроэлектрода. Зарегистрированные потенциалы действия нервных клеток могут быть основой для моделирования взаимодействия нейронов в микропопуляции методом триангуляции.

 

При дослідженні імпульсної активності нейронів експериментатор постає перед вибором між скляним і металевим мікроелектродом. Перший через розчин електроліту забезпечує якісне відведення потенціалів дії одного нейрона або при внутрішньоклітинній, або при позаклітинній реєстрації [1].

Металеві мікроелектроди [2] використовуються для довготривалої реєстрації імпульсної активності нейронів, але мають велику площу контакту з мозком, а тому відводять потенціали групи нейронів, які важко розрізнити один від одного. Металеві мікроелектроди постійно удосконалюються, що дає змогу збільшити селективність їх відведення. Остання модифікація [3] полягає у виготовленні багатоканального мікроелектроду у вигляді ножа, де на краях леза розташовані площадки контакту з мозковою тканиною, які у більшості випадків не мають планарності з основою, тому при переміщенні можуть травмувати нервові клітини.

Суттєвим недоліком такого електроду є його вплив на мозок. Багатоканальний запис від такого мікроелектрода дає можливість просторової реконструкції локалізації нейронів, як джерел електричних потенціалів. Реконструкція локалізації положення нервових клітин від електрода подібної конструкції має ряд недоліків: неможливо виконати тривимірнbq розподіл сигнальних одиниць, оскільки контактні площадки розташовані з одного боку електрода, а його задня поверхня залишається не чутливою до потенціалів. Тому локалізувати клітини по горизонтальній проекції стає неможливо. Окрім того велика ширина основи контактних площадок мікроелектрода (понад 200 мкм) навіть при наявності контактних площадок з обох боків плоскої основи мікроелектроду виконує екранування по відношенню до силових ліній, генерованих сигнальними одиницями активної зони.

Проблемним залишається моделювання позиції сигнальних одиниць по вертикальній площині. Це пов‘язано з конструктивними особливостями мікроелектрода планарної конструкції, а саме близьке розташування токонесучих провідників біля контактних площадок вищого порядку по довжині електрода починаючи від кінчика. Це викликає електромагнітне наведення у вигляді завади електрорушійної сили на контактну площадку від струму потенціалів дії, зафіксованих контактними площадками нижчого порядку.

Також слід зазначити існування ємністного ефекту подібної конструкції при багатошаровому виконанні токонесучих провідників в основі мікроелектрода. В кінцевому наслідку всі ці ефекти спотворюють форму зареєстрованих сигналів, їх часові та ідентифікуючі ознаки.

Слід зазначити, що при зануренні подібного мікроелектроду робиться спроба реєстрації потенціалів дії контактними площадками вищого порядку, які занурюються по мірі заглиблення мікроелектрода від попередньо травмованих нервових клітин контактними площадками нижчого порядку, які занурювались першими. Тобто в цілому здійснюється моделювання просторового розташування нервових клітин вже у «пошкодженій зоні», що ніяк не відповідає закономірностям роботи цілісного мозку.

З метою покращення властивості металевого електроду нами запропонована нова форма і технологія його виготовлення. Оригінальний електрод являє собою пучок ізольованих провідників, заточених на конус і нагадує собою олівець, на заточеній поверхні якого розташувались контактні площадки входів мікроелектродів (рис. 1).

 

Рис 1. Восьмиканальний металевий електрод, заточений у вигляді конуса із контактними площадками,

різновіддаленими від нервових клітин – джерел електричних потенціалів у мозку експериментального щура.

 

Форма конуса надає електроду ряд переваг. По-перше, загострений кінчик мало травматичний, здійснює компресію на мозкову тканину по мірі заглиблення. По-друге, на відміну від прототипу, всі мікроелектроди контактують по ходу трека весь час із новими, попередньо не травмованими нервовими клітинами. По-третє, пучок мікроелектродів дає можливість об’ємної реконструкції локалізації джерел електричних потенціалів відносно контактних площадок кінчика. Оскільки відсутня «затінена» зона, тобто будь-яка контактна площадка здатна сприймати потенціали від нервових клітин, розташованих в зоні дії мікроелектрода. На рис. 2 зображено потенціали, зареєстровані 8-канальним металевим електродом оригінальної конструкції. Використавши метод триангуляції, можна довести, що 5 електричних потенціалів (рис. 2, позначені стрілками) належать різним, просторово рознесеним джерелам і на цій основі створити об’ємну модель локалізації нейронів.

 

Рис. 2. Нейронограма – запис імпульсної активності нейронів. Цифрами позначено вісім каналів реєстрації,

стрілками – час виникнення потенціалів на різних каналах. Калібровка -10 мс, 0,2 мВ.

 

Застосування ме­то­ду три­а­н­гу­ля­ції для іде­н­ти­фі­ка­ції окре­мих си­г­на­ль­них оди­ниць (не­р­во­вих клі­тин) можливе тільки з ви­ко­ри­с­тан­ням ба­га­то­е­ле­к­т­ро­д­ної ма­т­ри­ці ме­та­ле­вих еле­к­т­ро­дів. Од­на не­р­во­ва клі­ти­на мо­же бу­ти за­фі­к­со­ва­на у ви­гля­ді її по­те­н­ці­а­лу на рі­з­них ка­на­лах ме­та­ле­во­го ба­га­то­ка­на­ль­но­го мі­к­ро­е­ле­к­т­ро­да, при­чо­му ам­п­лі­ту­д­но-ча­со­ві па­ра­ме­т­ри спай­ків від од­ні­єї не­р­во­вої клі­ти­ни на рі­з­них ка­на­лах бу­дуть сут­тєво ві­д­рі­з­ня­тись. Окре­мим пи­тан­ням за­ли­ша­єть­ся по­ля­р­ність по­те­н­ці­а­лів, яка в за­ле­ж­но­с­ті від ло­ка­лі­за­ції еле­к­т­ро­да ві­д­но­с­но де­н­д­ри­т­ної си­с­те­ми, со­ми та ак­со­на ­к­лі­ти­ни теж бу­де ма­ти сут­тє­ві між­ка­на­ль­ні ві­д­мін­но­с­ті.

На­при­клад, не­об­хід­но по­ка­за­ти сі­т­ку, по­бу­до­ва­ну в три­ку­т­ни­ку ά1, ά2, ά3 (рис. 3).

 

Рис. 3. Положення сигнальних одиниць1, ά2, ά3), та фіксуючого пристрою χ (мікроелектрода).

 

Для цьо­го не­об­хід­но знай­ти ба­ри­це­н­т­ри­ч­ні ко­ор­ди­на­ти всіх ву­з­лів сі­т­ки. Ви­яв­ля­єть­ся, ба­ри­­це­н­т­ри­ч­ні ко­ор­ди­на­ти лег­ко ви­зна­ча­ють­ся че­рез ві­д­но­шен­ня пло­щин три­ку­т­ни­ків. Са­мі пло­щі ви­ра­хо­ву­ють­ся ме­то­да­ми ве­к­то­р­ної ал­ге­б­ри та встановлюється координати ­т­очки χ в центрі трикутника (рис. 3), це ­по­лож­ення ­м­ік­р­ое­л­е­кт­рода, а с­то­рони т­ри­к­ут­ників, це ­а­мп­лі­т­удні з­нач­ення ­с­иг­налів.

 

Рис. 4. Математичний алгоритм встановлення величин сторін трикутника

для ідентифікації локалізації джерела сигналу в точці χ.

 

Використавши додатково метод кроскореляції, можна описати характер взаємодії (збудження, загальмування, відсутність впливів) між нейронами у зареєстрованій групі.

Таким чином, запропонований нами металевий мікроелектрод відрізняється високою селективністю отриманих сигналів, малотравматичністю, є ефективною основою для послідуючого моделювання міжнейронної взаємодії і взаємного розташування нейронів у мікропопуляціях.

 

Література

 

1.      Волошин М.Я. Электрофизиологические методы исследования головного мозга в эксперименте / М.Я. Волошин. - К. : Наукова думка, 1987. - 192 c.

2.      Качалов Ю.П. Металлический микроэлектрод / Ю.П. Качалов, А.В. Гнетов, А.Д. Ноздрачев . - Л. : Наука, 1980. - 159 c.

3.      Buzsáki G. / Large-scale recording of neuronal ensembles / G. Buzsáki // J. Nature Neuroscience. - 2004. - Vol.7, 5. – P. 446-451.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info Идея сайта - Студия веб-дизайна Zinet