在多井微电极阵列中检测和分析人类二维神经培养的相幅度合 in vitro
Yousef Salimpour1, William S Anderson1, Raha Dastgheyb2
1Functional Neurosurgery Laboratory, Department of Neurosurgery, Johns Hopkins School of Medicine, Baltimore, Maryland, USA.
Journal of neuroscience methods
|April 14, 2024
概括
在二维培养中的人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 衍生神经元表现出交叉频率合 (CFC),这是一个关键的大脑网络行为. 这项研究表明,网络层面的相互作用,而不是单个神经元,驱动了这一关键的神经通信.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 计算神经科学是一种神经科学.
背景情况:
- 人类诱导的多能干细胞 (hiPSC) 衍生的神经元使人体神经活动的体外研究成为可能.
- 培养神经元执行信息处理的基本网络行为的能力仍然不清楚.
- 神经元振荡及其相互作用,如交叉频率合 (CFC),对大脑功能至关重要.
研究的目的:
- 为了调查hiPSC衍生的神经元和星细胞的二维培养是否表现出CFC,这是体内观察到的现象.
- 为了确定网络层面的相互作用是否在体外重复在体内神经通信模式.
- 分析单个神经元活动与网络动态对观察到的合的贡献.
主要方法:
- 使用微电极阵列板培养hiPSC衍生的皮质神经元和星体细胞.
- 采用调制指数方法来检测相振幅合 (PAC).
- 进行了离线尖峰分类,以分析单个神经元对网络行为的贡献.
主要成果:
- 在2D神经元培养中检测到相振幅合 (PAC).
- 发现PAC的程度是特定于网络结构的.
- 通过外部刺激来调节PAC,例如服用比库库林,这表明网络层面的控制.
结论:
- 这项研究提供了PAC分析在2DhiPSC衍生的神经元培养中的第一份报告.
- 在体外的交叉频率合 (CFC),特别是PAC,揭示了神经通信和网络动态的洞察力.
- 在体外PAC分析有潜力了解神经网络调制和开发神经系统疾病的治疗方法.
