多电极膜片钳记录构成一个复杂的任务。这里,我们显示了如何通过许多的实验步骤的自动化,因此能够加速导致质的提高的性能和记录的数目的过程。
膜片钳技术是目前最行之有效的方法,用于记录电活动从单个神经元或他们的亚细胞区室。然而,实现稳定的记录,即使从单个细胞,仍具有相当复杂耗时的过程。在与高效率的信息显示结合多步骤的自动化可以极大地帮助实验者与更高的可靠性进行录音的数量较多,并在更短的时间。为了实现大规模的录音,我们得出的结论是最有效的方法是不完全使自动化过程,但为了简化实验步骤和减少人为错误的可能性,同时有效地掺入实验者的经验和视觉反馈。考虑到这些目标,我们开发了其中集中了所有必要的控制的多电极膜片钳实验中的单个接口,COMMERC计算机辅助系统ially可用的无线游戏手柄,在电脑屏幕上显示实验相关的信息和指导线索。在这里,我们描述系统使我们能够减少用于实现记录配置的时间,大幅增加成功记录大量的神经元同步的机会的不同组成部分。
与微米精确记录和刺激多个站点的能力是通过实验获得更好地了解神经系统非常有用。许多技术已被开发,为此,但没有允许通过膜片钳技术,对于研究的亚阈值的活性和个体的突触后电位所必需的submillivolt分辨率实现的。这里我们介绍一个12 – 电极计算机辅助膜片钳系统旨在同时记录和刺激大量单个细胞以足够的精度对神经元连接的研究的发展。而许多其它应用中,可以设想这样一个系统,它本身特别好到的突触连接的研究考虑到在一组神经元的可能的连接的数量成比例地增大到所讨论的神经元的数量的平方。因此,在具有三个电极的系统允许测试发生多达六个连接和最经常记录单1,记录12的神经元可以检测多达132连接的发生,经常观察超过一打( 图1)。几十个连接的观测同时使得能够分析小型网络的组织和推断出网络结构的统计特性不能被探测否则为1。此外,许多细胞的精确刺激也允许招募突触后细胞2的定量。
一个直接的问题,通常发生关于我们描述的过程的成功率。对于高成功率的准备是必不可少的。移液器必须有尖端的孔,它们足以记录细胞生物。过滤该溶液内,以避免堵塞移液器也是重要的。非常干净的,新鲜的拉移液管是另一种要求。甲二项式分布,可用于理解这些问题如何影响最终产率的最简单的模型。它是合理的期望实验者有经验和适当的设备,以达到80%或以上的记录与视觉反馈的单?…
The authors have nothing to disclose.
我们要感谢吉拉德西尔伯贝格,米歇尔皮尼亚泰利,托马斯·K.伯杰,卢卡Gambazzi,和索尼娅·加西亚就改善了膜片钳过程自动化宝贵意见。我们感谢Rajnish兰詹的宝贵意见,并与软件实施援助。这项工作是由欧盟Synapse项目和部分由人类前沿科学计划提供部分资金。