在培养的皮层网络中,SWCNTs/PEDOT:PSS纳米复合材料修改的微电极阵列用于揭示爆发和局部场势之间的锁定关系
Yaoyao Liu1, Shihong Xu1, Yu Deng2
1State Key Laboratory of Transducer Technology, Aerospace Information Research Institute, Chinese Academy of Science, Beijing, 100190, China; School of Electronic, Electrical and Communication Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100149, China.
Biosensors & bioelectronics
|March 7, 2024
概括
高性能微电极阵列揭示了快速神经突发和缓慢的局部场潜力 (LFP) 之间的时间锁定关系. 甘氨酸调节了这些模式,为大脑节律障碍提供了洞察力.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 大脑活动包括快速爆发和缓慢的局部场潜力 (LFP).
- 了解爆发-LFP相互作用是解读神经动态的关键.
- 现有的方法可能无法完全捕捉快速和缓慢的神经节律之间的关系.
研究的目的:
- 通过使用新型微电极阵列 (MEAs) 调查神经突发和LFP之间的关系.
- 探索如何调节爆发发射模式影响爆发-LFP相互作用.
- 评估SWCNTs/PEDOT:PSS基于纳米复合材料的MEAs对研究神经网络动态的实用性.
主要方法:
- 使用SWCNTs/PEDOT:PSS纳米复合材料制造高性能MEAs,阻抗低,相延迟最小.
- 培养皮质网络14天,以允许神经网络成熟.
- 用甘氨酸监测电生理活动和调节爆发发射模式,以分析爆发-LFP相互作用.
主要成果:
- 开发的MEAs成功监测了电生理活动,并揭示了成熟神经网络中爆发和LFP之间的时间锁定关系.
- 增加的甘氨酸度改变了爆发发射模式 (持续时间,峰值计数) 并增强了爆发-LFP的时间锁定.
- 甘氨酸治疗导致神经元同步减少,尽管增强了爆发-LFP时间锁定.
结论:
- 在实验室中,SWCNT/PEDOT:PSS修改的MEA是研究快速爆发和缓慢的LFP之间的相互作用的有效工具.
- 这些发现表明了一个时间锁定关系,表明神经网络的成熟.
- 使用甘氨酸调节突发发射,为神经节律生成提供了洞察力,并为神经疾病提供了潜在的治疗策略.
