Sortare spike

Sortarea vârfurilor (literalmente un fel de potențial de acțiune) este o clasă de tehnici utilizate în analiza datelor electrofiziologice . Algoritmii de sortare Spike exploatează formele de undă înregistrate de unul sau mai mulți electrozi din creier, pentru a distinge originea activității unuia sau mai multor neuroni de restul zgomotului electric de fond.

Greutățile componentei principale a vârfurilor a doi neuroni diferiți

Curbe de vârf colorate în funcție de neuronul de origine. Curba albastră nu poate fi atribuită în mod unic.

Neuronii produc potențialul de acțiune care poate fi denumit cuvântul englez spike . Acest termen este frecvent utilizat pentru semnalele înregistrate în vecinătatea neuronilor individuali cu un electrod , cu excepția „vârfurilor” EEG care nu sunt deloc potențialul de acțiune al unui singur neuron. În aceste înregistrări potențialele de acțiune apar ca vârfuri între toată activitatea electrică din jurul acelui punct. Aceasta este formată dintr-o componentă datorată potențialului sinaptic și, precis, potențialului de acțiune. Potențialul sinaptic are o frecvență mai mică decât potențialul de acțiune. Din acest motiv poate fi ușor separat prin aplicarea unui filtru; trecerile înalte în cazul vârfurilor și trecerile joase în cazul curentului sinaptic. Componenta datorată potențialului sinaptic este cunoscută sub numele de potențial de câmp local (LFP). Sortarea vârfurilor se referă la procesul de atribuire a vârfurilor diferiților neuroni din zonă. Acest lucru se poate face datorită faptului că timpul exact în care este înregistrat vârful depinde de mărimea și forma neuronului, de poziția relativă dintre electrod și neuron și de alți factori fizici, cum ar fi forma electrodului , etc. Cu toate acestea, electrozii, fiind poziționați în afara celulei, înregistrează adesea vârfurile produse de o mare varietate de neuroni din zonă. Deoarece forma vârfurilor este unică și destul de recunoscută pentru fiecare neuron, o înregistrare simultană poate fi exploatată pentru a recunoaște originea fiecărui vârf sau pentru a distinge activitatea produsă de fiecare neuron.

Din punct de vedere tehnic, acest lucru se realizează adesea prin simpla comparare a dimensiunii vârfurilor (maxime) sau, mai precis, cu o analiză care utilizează întreaga formă de undă, folosind instrumente precum analiza componentelor principale sau transformata Wavelet

De fapt, toată această procedură oferă rezultate mai bune atunci când se face cu mai mulți electrozi care înregistrează aceleași vârfuri. De fapt, acest lucru este înregistrat simultan de diferiți electrozi și datorită cunoașterii geometriei și a distanței acestor electrozi este posibilă reconstituirea originii vârfului. Cel mai comun tip de multi-electrozi este tetrodul , format din 4 electrozi cuplați, deși pot fi exploatate configurații cu electrozi multipli.

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre sortarea Spike

linkuri externe

Spike sorting Article in English on Scholarpedia

Spike Sorting Portal Software-ul pentru Spike Sorting Portal

Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de inginerie