Особенности пластичности на уровне нейронной сети в модели первичных культур клеток гиппокампа. Оценка изменений функциональных характеристик импульсов, распространяющихся между нейронами в гиппокампальных культурах, растущих на микроэлектродных матрицах.
Аннотация к работе
Функциональная структура связей в диссоциированной культуре гиппокампа, выращиваемой на микроэлектродной матрицеНизкочастотная стимуляция одного электрода индуцирует генерацию откликов сети в виде реверберирующих пачек активности, отличных от доминирующего паттерна спонтанной активности. Спонтанные изменения функциональных связей в сети могут скрывать изменения, вызванные стимуляцией. Для того чтобы вызвать пачечный ответ от стимуляции в определенном участке сети, использовали низкочастотную стимуляцию напряжением, подаваемую на 12 электродов. Кроме того, низкочастотная стимуляция изменяла динамику активации сетевой пачки (путь распространения сигнала, вызывающего активацию пачки) и частоту спонтанной импульсной активности сети. Для оценки изменений характеристик связей во времени были проведены сравнение каждой записи с первой записью и вычисление двух основных параметров: «коэффициент изменения связей» (ADC%), который рассчитывался как процент появившихся и исчезнувших связей, и «коэффициент изменения силы стабильных связей» (SCSC), который рассчитывался как разница обнаруженных в обеих записях сил связей.Электрическая стимуляция короткими двухфазными прямоугольными импульсами (±800 МВ, 260 мс на фазу, напряжение первой фазы - положительное) с низкой частотой (интервал между стимулами 3 с, в течение 20 мин) вызывает в сети длительно культивируемых диссоциированных клеток мозга функциональные изменения, а именно - изменения архитектуры связей в сетевой активности при стабильном общем количестве кросс-корреляционных связей. Изменение параметров «разница среднего числа импульсов», «перекрытие распределений числа импульсов», «разница задержек середины фазы активации» после стимуляции наблюдается только на части участков сети (регистрирующих электродов).