Сортировка шипов

Сортировка спайков — это класс методов, используемых при анализе электрофизиологических данных. Алгоритмы сортировки спайков используют форму(ы) волновых форм, собранных с помощью одного или нескольких электродов в мозге, чтобы отличить активность одного или нескольких нейронов от фонового электрического шума.

Нейроны производят потенциалы действия , которые на лабораторном жаргоне называются «спайками». Часто этот термин используется для электрических сигналов, регистрируемых вблизи отдельных нейронов с помощью микроэлектрода (исключение: «спайки» в записях ЭЭГ ). В этих записях потенциалы действия выглядят как острые спайки (отклонения от базовой линии). Эти внеклеточные электроды улавливают все компоненты, составляющие поле в точке его контакта. Это включает компонент, обусловленный синаптическими токами и потенциалами действия. Синаптические токи имеют более медленный ход времени, а спайки имеют более быстрый ход времени. Таким образом, их легко разделить с помощью фильтрации: высокочастотный для спайков и низкочастотный для синаптических механизмов. Синаптический ток вносит вклад в глобальный локальный потенциал поля (LFP). ^[1] Сортировка спайков относится к процессу назначения спайков разным нейронам. Предыстория этого заключается в том, что точный временной ход события спайка, регистрируемого электродом, зависит от размера и формы нейрона, положения регистрирующего электрода относительно нейрона и т. д. Однако эти электроды, расположенные вне клеток в ткани, часто «видят» спайки, генерируемые несколькими нейронами поблизости. Поскольку формы спайков уникальны и вполне воспроизводимы для каждого нейрона, их можно использовать для различения спайков, производимых разными нейронами, т. е. для разделения активности, производимой каждым из них.

Технически это часто достигается на основе различных размеров спайков (простая, но неточная версия) или более сложных анализов, которые используют всю форму волны спайков. Методы часто используют такие инструменты, как главные компоненты или вейвлет -анализ.

Несколько электродов регистрируют различные формы волн для каждого отдельного спайка, вызванного нейронами в непосредственной близости от электродов. Геометрическая конфигурация электродов затем может быть использована для определения дополнительных измерений для анализа того, какие спайки произошли от какой отдельной клетки в зарегистрированной популяции клеток. Таким образом, сортировка спайков с использованием нескольких электродов лучше, чем сортировка, основанная просто на форме волны. Самая популярная установка включает использование четырех микроэлектродов, называемых «тетродами» (отличается от вакуумного тетрода ) , хотя может использоваться и больше электродов. Регистрирующие электроды могут быть металлическими проводами или мелким шрифтом на печатной плате с золотым или платиновым покрытием на их открытых концах для обеспечения хорошего контакта и предотвращения изменения сопротивления во время эксперимента.

Веса главных компонентов импульсов от двух разных нейронов

Формы шипов окрашены в соответствии с их назначением разным нейронам. Синий след не может быть назначен однозначно.

• Статья о сортировке Spike в Scholarpedia