海马切片电生理模拟系统

脑皮质神经元刺激记录系统

用于比较急性和慢性记录的脑皮质神经元刺激记录系统

脑皮质神经元刺激记录系统的微电极阵列的几种变化被用来记录和刺激皮层内的神经元活动。但绕过免疫反应以保持稳定的记录界面仍然是一个挑战。

我们的研究人员正在不断改变阵列的材料组成和几何形状，以便发现一种组合，使电极-组织界面长期稳定。从这个界面，他们希望获得质量稳定的记录和稳定的、低阻抗的通路，以便在长时间内进行电荷注入。

尽管做出了许多努力，但没有任何一种微电极阵列设计能够避开宿主的免疫反应并保持*的功能。这项研究是一项初步的努力，它比较了几种配置*不同的微电极阵列，以用于植入式癫1痫假体。具体来说，细胞电生理实验设备，NeuroNexus（Michigan）探头、Cyberkinetics（Utah）硅和氧化铱阵列、陶瓷基薄膜微电极阵列（Drexel）和Tucker-Davis Technologies（TDT）微线阵列在一个动物模型中进行了31天的评估。

通过阻抗、电荷量、信噪比、记录稳定性和激发的免疫反应，对植入大鼠的微电极进行了比较。结果表明，微电极类型内部和之间的差异很大，没有明显的优势阵列。根据在整个纵向研究中收集的数据，提出了微电极阵列的一些应用。此外，还讨论了在一个高度可变的系统中检测生物现象和比较基本不同的微电极阵列的具体限制，并建议如何提高观察结果的可靠性，以及开发更标准化的微电极设计所需的步骤。

体外神经活动记录系统

记录体外神经活动的一种方法是使用微电极阵列(MEA)。与单电极电生理记录相比，离体细胞电生理记录系统，MEA能够研究由多达数千个神经元组成的神经元网络的高阶行为。

由于能够从多个站点同时记录，可用MEA的一个限制是它们的刚性性质，细胞电生理，这阻止了直接测试将电生理功能变化与机械转导机制相关的假设。以前，海马切片电生理模拟系统，我们展示了使用早期的SMEA（可拉伸微电极阵列）监测机械拉伸损伤后海马切片培养物电生理功能的能力。在本研究中，我们利用了Z1新一代SMEA的优势，记录更多电极和更小的特征尺寸，以检验我们的假设，即持久的海马网络同步被TBI破坏。

复1发性网络活动或同步由抑制性1神经递质γ-氨基丁酸(GABA)调节。由GABA能信号传导中断引起的去抑制可能是病理持续活动的主要原因。急性地，GABAA 拮抗剂荷包牡丹碱用于诱导癫1痫样爆发通过阻断 GABA 能抑制在脑切片培养中的活性，并在冲洗后数小时和数天诱导持久的、反复的同步爆发。通过利用 SMEA 将长期电生理记录与机械刺激相结合的独1特功能，我们研究了轻度至中度机械拉伸损伤对荷包牡丹碱诱导的持久网络同步的影响。