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Un support informatisé pour faire progresser la neuroscience

Le Neural Signal Manager (NSM) récemment mis au point est un outil logiciel flexible et extrêmement personnalisable qui permet l'acquisition, l'analyse et la caractérisation des signaux électrophysiologiques neuronaux. L'outil pourrait être utilisé pour étudier de manière approfondie les codes nerveux et être d’une aide substantielle pour les neuroscientifiques qui tentent de comprendre le fonctionnement des réseaux neuronaux.
Un support informatisé pour faire progresser la neuroscience
Dans leurs tentatives pour analyser la neurodynamique, les scientifiques utilisent généralement des systèmes neurobiologiques bidimensionnels simplifiés en provenance de réseaux neuronaux cultivés ex vivo. Ces modèles neurobiologiques assurent la caractérisation quantitative d'importantes propriétés électrophysiologiques collectives et fonctionnelles.

L'une des méthodes expérimentales les plus intéressantes pour l'analyse à long terme de la dynamique des réseaux neuronaux de grande taille fait appel à des matrices multi-électrodes (Multi Electrode Array, MEA) combinées à des populations neuronales in vitro. Grâce à cette technique, l'enregistrement de la dynamique électrophysiologique se fait au niveau extracellulaire, autrement dit en dehors de la matière vivante, de sorte que les neurones ne sont pas endommagés. Il est dès lors possible de prolonger l'enregistrement et la stimulation électrique pendant plusieurs jours.

Associé à un système de transducteur MEA1060, l'outil logiciel convivial mis au point améliore la capacité d'acquisition et d'analyse de données en temps réel. Il inclut une application client/serveur basée sur Windows spécialement conçue pour l'analyse in vitro des réseaux neuronaux. Le logiciel est constitué de trois composantes clés, à savoir une interface utilisateur graphique (IUG), l'acquisition (ACQ) et le post-traitement (PT).

La composante IUG définit des paramètres essentiels pour la configuration de la session expérimentale. La composante ACQ est responsable de l'échantillonnage et du stockage en temps réel des signaux électrophysiologiques directement sur le disque dur. Enfin, la composante PT détecte les pointes et enregistre leurs crêtes de manière à fournir des informations sur la forme de marquages du temps des pointes et d'amplitudes crête-à-crête des pointes.

En dehors de cela, le logiciel est également capable d'implémenter des algorithmes le plus souvent utilisés par les neurosciences. Il s'agit notamment d'histogrammes, tels que l'intervalle entre les pointes, l'intervalle conjugué entre les pointes, la durée post-stimulus, l'intervalle entre les crises, l'intervalle conjugué entre les crises et l'intervalle conditionnel réciproque entre les crises. Les méthodes et algorithmes fiables et précis utilisés permettent d’extraire des comportements neuronaux moyens globaux à partir de signaux enregistrés simultanément en provenance de plusieurs canaux.

L'innovation de cet outil logiciel réside dans la gestion aisée des signaux d'enregistrement multi-canaux à long terme avec le marquage du temps en temps réel des événements. En outre, le traitement des signaux prend désormais moins de temps tout en offrant une caractérisation dynamique complète du réseau neuronal, à des niveaux de variables macro et micro.

Un accord de licence est recherché avec des laboratoires d'électrophysiologie et de neuro-ingénierie, ainsi qu'avec des industries pharmaceutiques dans la mesure où l'outil logiciel pourrait convenir à des tests de comparaison in vitro pharmacologiques rapides.
Numéro d'enregistrement: 81711 / Dernière mise à jour le: 2005-09-18
Domaine: Biologie, Médecine