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Aiuto computerizzato per una neuroscienza avanzata

Lo strumento NSM (Neural Signal Manager) di recente sviluppo e altamente personalizzabile è uno strumento software che permette l'acquisizione, analisi e caratterizzazione dei segnali neurali elettrofisiologici. Lo strumento può essere usato per lo studio approfondito dei codici neurali e sarà di grande aiuto agli scienziati che vogliono capire come funzionano le reti neurali.
Aiuto computerizzato per una neuroscienza avanzata
Per analizzare la dinamica neurale, gli scienziati si servono solitamente di sistemi neurobiologici bidimensionali semplificati ricavati da reti neurali coltivate ex vivo. Questi modelli neurobiologici offrono la caratterizzazione quantitativa di importanti proprietà elettrofisiologiche collettive e funzionali.

Uno dei più apprezzati metodi sperimentali per l'analisi a lungo termine della dinamica delle grandi reti neurali usa matrici multielettrodo o MEA (Multi Electrode Arrays) accoppiate a popolazioni neurali in vitro. Con questa tecnica la registrazione delle dinamiche elettrofisiologiche è extracellulare, ossia esterna al materiale vivo, e quindi non comporta danni ai neuroni. Per questo motivo, la registrazione e la stimolazione elettrica possono essere prolungate per vari giorni.

Abbinato a un sistema di trasduttore MEA1060, lo strumento software di facile uso sviluppato offre capacità aumentate di acquisizione e analisi dei dati in tempo reale. Esso comporta un'applicazione client/server basata su Windows appositamente progettata per l'analisi in vitro delle reti neurali. Il software presenta tre componenti chiave, ossia GUI (Graphical User Interface), ACQ (Acquisition) e PP (Post-Processing): interfaccia utente grafica, acquisizione e post elaborazione.

La GUI specifica parametri importanti per la configurazione della sessione sperimentale. La ACQ è responsabile del campionamento in tempo reale e dell'archiviazione dei segnali elettrofisiologici direttamente sul disco rigido. La PP, infine, rileva i fenomeni transitori e ne salva i picchi, fornendo informazioni sotto forma di marcatempo dei fenomeni transitori e ampiezze da picco a picco.

Oltre a questo, il software è anche in grado d'implementare gli algoritmi di uso più comune nella neuroscienza. Tra questi vi sono gli istogrammi Inter Spike Interval, Joint Inter Spike Interval, Post Stimulus Time, Inter Burst Interval, Joint Inter Burst e Cross Conditional Inter Burst. I metodi matematici affidabili e accurati e gli algoritmi usati permettono l'estrazione di comportamenti neurali globali ponderati dai segnali registrati simultaneamente provenienti da più canali.

Questo strumento software è innovativo in quanto consente di gestire facilmente segnali di registrazione multicanale a lungo termine insieme a marcatempo in tempo reale degli eventi. L'elaborazione dei segnali inoltre richiede meno tempo ed offre una caratterizzazione dinamica completa della rete neurale, a livello sia di macro che di micro variabili.

Si cerca un accordo di licenza con laboratori di elettrofisiologia e ingegneria neurale, oltre che con industrie farmaceutiche in quanto il software può essere idoneo per l'uso in test farmacologici veloci di comparazione in vitro.
Numero di registrazione: 81711 / Ultimo aggiornamento: 2005-09-18
Dominio: Biologia, Medicina