Spikssortering
Spikesortering är en klass av tekniker som används vid analys av elektrofysiologiska data. Spikesorteringsalgoritmer skilja aktiviteten hos en eller flera neuroner från elektriskt bakgrundsbrus.
Neuroner producerar aktionspotentialer som kallas "spikar" i laboratoriejargong. Ofta används denna term för elektriska signaler som registreras i närheten av enskilda neuroner med en mikroelektrod (undantag: "spikar" i EEG- inspelningar). I dessa inspelningar uppträder aktionspotentialer som skarpa toppar (avvikelser från baslinjen). Dessa extracellulära elektroder tar upp alla komponenter som utgör fältet vid kontaktpunkten. Detta inkluderar komponenten på grund av de synaptiska strömmarna och aktionspotentialerna. De synaptiska strömmarna har långsammare tidsförlopp och spikarna har snabbare tidsförlopp. De separeras således lätt genom filtrering: högpass för spikar och lågpass för synaptiska mekanismer. Komponenten i fältet på grund av den synaptiska mekanismen kallas den lokala fältpotentialen (LFP). Spikesortering hänvisar till processen att tilldela spikar till olika neuroner. Bakgrunden till detta är att det exakta tidsförloppet för en spikhändelse som registreras av elektroden beror på neurons storlek och form, inspelningselektrodens position i förhållande till neuronen, etc. Dessa elektroder, placerade utanför cellerna I vävnaden "ser" man dock ofta de spikar som genereras av flera neuroner i deras närhet. Eftersom spikformerna är unika och ganska reproducerbara för varje neuron kan de användas för att särskilja spikar som produceras av olika neuroner, dvs för att separera aktiviteten som produceras av var och en.
Tekniskt sett uppnås detta ofta baserat på olika storlekar på spikarna (enkel men felaktig version) eller mer sofistikerade analyser som använder sig av spikarnas hela vågform. Teknikerna använder ofta verktyg som huvudkomponenter eller waveletanalys .
Flera elektroder registrerar olika vågformer för varje enskild spik som framkallas av neuronerna i närheten av elektroderna. Den geometriska konfigurationen av elektroderna kan sedan användas för att definiera ytterligare dimensioner för att analysera vilka spikar som härrörde från vilken individuell cell i den registrerade populationen av celler. Således är spetssortering med användning av flera elektroder bättre än sortering baserat helt enkelt på vågform. Den mest populära installationen innebär användning av fyra mikroelektroder, kallade "tetroder" (till skillnad från vakuumröret Tetrode ), även om fler elektroder kan användas. Inspelningselektroder kan vara metalltrådar eller finstilt på ett kretskort med guld- eller platinapläterade vid deras exponerade spetsar för att säkerställa god kontakt och förhindra förändringar i motståndet medan experimentet pågår.
Huvudkomponentvikter av spikar från två olika neuroner
Spike former färgade enligt deras tilldelning till olika neuroner. Det blå spåret kunde inte tilldelas entydigt.
Se även
- Spikesorteringsartikel i Scholarpedia