海馬切片電生理模擬系統

腦皮質神經元刺激記錄系統

用于比較急性和慢性記錄的腦皮質神經元刺激記錄系統

腦皮質神經元刺激記錄系統的微電極陣列的幾種變化被用來記錄和刺激皮層內的神經元活動。但繞過免疫反應以保持穩定的記錄界面仍然是一個挑戰。

我們的研究人員正在不斷改變陣列的材料組成和幾何形狀，以便發現一種組合，使電極-組織界面長期穩定。從這個界面，他們希望獲得質量穩定的記錄和穩定的、低阻抗的通路，以便在長時間內進行電荷注入。

盡管做出了許多努力，但沒有任何一種微電極陣列設計能夠避開宿主的免疫反應并保持*的功能。這項研究是一項初步的努力，它比較了幾種配置*不同的微電極陣列，以用于植入式癲1癇假體。具體來說，細胞電生理實驗設備，NeuroNexus（Michigan）探頭、Cyberkinetics（Utah）硅和氧化銥陣列、陶瓷基薄膜微電極陣列（Drexel）和Tucker-Davis Technologies（TDT）微線陣列在一個動物模型中進行了31天的評估。

通過阻抗、電荷量、信噪比、記錄穩定性和激發的免疫反應，對植入大鼠的微電極進行了比較。結果表明，微電極類型內部和之間的差異很大，沒有明顯的優勢陣列。根據在整個縱向研究中收集的數據，提出了微電極陣列的一些應用。此外，還討論了在一個高度可變的系統中檢測生物現象和比較基本不同的微電極陣列的具體限制，并建議如何提高觀察結果的可靠性，以及開發更標準化的微電極設計所需的步驟。

體外神經活動記錄系統

記錄體外神經活動的一種方法是使用微電極陣列(MEA)。與單電極電生理記錄相比，離體細胞電生理記錄系統，MEA能夠研究由多達數千個神經元組成的神經元網絡的高階行為。

由于能夠從多個站點同時記錄，可用MEA的一個限制是它們的剛性性質，細胞電生理，這阻止了直接測試將電生理功能變化與機械轉導機制相關的假設。以前，海馬切片電生理模擬系統，我們展示了使用早期的SMEA（可拉伸微電極陣列）監測機械拉伸損傷后海馬切片培養物電生理功能的能力。在本研究中，我們利用了Z1新一代SMEA的優勢，記錄更多電極和更小的特征尺寸，以檢驗我們的假設，即持久的海馬網絡同步被TBI破壞。

復1發性網絡活動或同步由抑制性1神經遞質γ-氨基丁酸(GABA)調節。由GABA能信號傳導中斷引起的去抑制可能是病理持續活動的主要原因。急性地，GABAA 拮抗劑荷包牡丹堿用于誘導癲1癇樣爆發通過阻斷 GABA 能抑制在腦切片培養中的活性，并在沖洗后數小時和數天誘導持久的、反復的同步爆發。通過利用 SMEA 將長期電生理記錄與機械刺激相結合的獨1特功能，我們研究了輕度至中度機械拉伸損傷對荷包牡丹堿誘導的持久網絡同步的影響。