System do wielokanałowej rejestracji in vitro potencjałów polowych i czynnościowych z wykorzystaniem płaskiej matrycy mikroelektrod

• Autorzy: Żołądź M. , Kmon P. , Rauza J. , Gryboś P. , Kowalczyk T.

Warianty tytułu

EN

A system for in vitro multichannel recording of field and action potentials using planar array of microelectrodes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednoczesna wielopunktowa rejestracja potencjałów czynnościowych i polowych jest kluczem do zrozumienia mechanizmów działania mózgu [1]. Postęp w technologiach mikroobróbki oraz produkcji układów scalonych o dużym stopniu integracji pozwoliły na budowę systemów umożliwiających rejestrację aktywności mózgu z kilkuset punktów. W pracy zaprezentowano system pomiarowy do rejestracji in vitro sygnałów neuronowych przy pomocy płaskiej matrycy elektrod ostrzowych o rozmiarze 16 na 16 elektrod.

EN

Simultaneous multi-point recording of activity of living neural networks is the key to understanding the mechanisms of the brain operation [1]. Advances in micromachining technology and production of integrated circuits with a high degree of integration made it possible to build systems capable of recording brain activity of electrode arrays containing up to several hundred points [2]. Neural signal recording methods can be divided into in vivo and in vitro. In vivo method consists in introducing the electrode into the brain through a hole in the skull The animal under anesthesia may be mounted in the holder (acute neural recording) or canmove freely (chronic neural recording). In the in vitro method previously extracted piece of brain tissue is arranged on a matrix of electrodes (Fig. 2) placed in a container of liquid with a suitable composition and temperature. The in vitro method allows direct injection of chemicals and is more accurate than the method for in vivo determination of the signal origin. The paper presents a system for in vitro recording of neural signals by using a planar array of 256 electrodes (16x16). The system consists of a life-support system (temperature, nutrient fluid) (Fig. 3) and a recording system. The recording system is based on a specially designed integrated circuit fabricated in CMOS 0.18 žm technology [4]. Initial tests confirmed that the system is capable of recording both field and action potentials.

Słowa kluczowe

PL

pomiary neurobiologiczne; wielokanałowe systemy pomiarowe; zintegrowane układy scalone; VLSI; matryce mikroelektrod

EN

neural recording; multipoint recording systems; integrated circuits; VLSI; microelectrodes array

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 4
• Strony: 355--357
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., schem., wykr.

Twórcy

autor

Żołądź M.

autor

Kmon P.

autor

Rauza J.

autor

Gryboś P.

autor

Kowalczyk T.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Metrologii i Elektroniki, al. Mickiewicza 30,30-059 Kraków,

Bibliografia

• [1] Litke A. M., Chichilnisky E. J., Dąbrowski W., Grillo A., Gryboś P., Kachiguine S., Rahman M., Taylor G.: Large scale imaging of retinal output activity. Nucl. Instr. and Meth., vol. 501, 2002, pp. 298-307.
• [2] Oka H., Shimono K., Ogawa R., Sugihara H., Taka-teni M.: A new planar multielectrode array for extracellular re-cording application to hippocampal acute slice. J. Neurosci. Meth., vol. 93, 1999, pp. 61-67.
• [3] Jimbo Y., Robinson H. P. C.: Propagation of spontaneous synchronized activity in cortical slice cultures recorded by planar electrode arrays. Bioelectrochemistry, vol. 51, 2000, pp. 107-115.
• [4] Grybos P., Kmon P., Zoladz M., Szczygiel R., Kachel M., Lewandowski M., Blasiak T.: 64 Channel Neural Recording Amplifier with Tunable Bandwidth in 180 nm CMOS Technology, Metrol. Meas. Syst., Vol. XVIII (2011), No. 4.