ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Устойчивость спонтанной электрической активности нейронных сетей in vitro

И. С. Соколов1,2, М. К. Татаринцев1,3, Р. Ю. Хасанов1,4, А. М. Азиева1, Е. Ю. Макаренко2, М. С. Бурцев1,3,5
Информация об авторах

1 Отдел нейронаук, Курчатовский центр НБИКС-технологий,
Национальный исследовательски центр «Курчатовский институт», Москва

2 Кафедра физиологии, медико-биологический факультет,
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, Москва

3 Кафедра НБИК-технологий, факультет нано-, био-, информационных и когнитивных технологий,
Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный

4 Кафедра физиологии человека и животных, биологический факультет,
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва

5 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва

Для корреспонденции: Соколов Илья Сергеевич
ул. Чертановская, д. 49, к. 2, кв. 121, г. Москва, 117534; moc.liamg@volokosresli

Информация о статье

Финансирование: работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, грант № 15-11-30014.

Статья получена: 01.04.2016 Статья принята к печати: 07.04.2016 Опубликовано online: 05.01.2017
|
  1. Velliste M, Perel S, Spalding MC, Whitford AS, Schwartz AB. Cortical control of a prosthetic arm for self-feeding. Nature. 2008 Jun 19; 453 (7198): 1098–101.
  2. Wessberg J, Stambaugh CR, Kralik JD, Beck PD, Laubach M, Chapin JK, et al. Real-time prediction of hand trajectory by ensembles of cortical neurons in primates. Nature. 2000 Nov 16; 408 (6810): 361–5.
  3. Serruya MD, Hatsopoulos NG, Paninski L, Fellows MR, Donoghue JP. Instant neural control of a movement signal. Nature. 2002 Mar 14; 416 (6877): 141–2.
  4. Shannon RV. Advances in auditory prostheses. Curr Opin Neurol. 2012 Feb; 25 (1): 61–6.
  5. Fernandes RA, Diniz B, Ribeiro R, Humayun M. Artificial vision through neuronal stimulation. Neurosci Lett. 2012 Jun 25; 519 (2): 122–8.
  6. Hampson RE, Song D, Chan RH, Sweatt AJ, Riley MR, Gerhardt GA, et al. A nonlinear model for hippocampal cognitive prosthesis: memory facilitation by hippocampal ensemble stimulation. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2012 Mar; 20 (2): 184–97.
  7. Josselyn SA, Kohler S, Frankland PW. Finding the engram. Nat Rev Neurosci. 2015 Sep; 16 (9): 521–34.
  8. Quiroga RQ, Mukamel R, Isham EA, Malach R, Fried I. Human single-neuron responses at the threshold of conscious recognition. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 Mar 4; 105 (9): 3599–604.
  9. Kermany E, Gal A, Lyakhov V, Meir R, Marom S, Eytan D. Tradeoffs and constraints on neural representation in networks of cortical neurons. J Neurosci. 2010 Jul 14; 30 (28): 9588–96.
  10. Raichman N, Ben-Jacob E. Identifying repeating motifs in the activation of synchronized bursts in cultured neuronal networks. J Neurosci Methods. 2008 May 15; 170 (1): 96–110.
  11. Shahaf G, Eytan D, Gal A, Kermany E, Lyakhov V, Zrenner C, et al. Order-based representation in random networks of cortical neurons. PLoS Comput Biol. 2008 Nov; 4 (11): e1000228.
  12. Xydas D, Downes JH, Spencer MC, Hammond MW, Nasuto SJ, Whalley BJ, et al. Revealing ensemble state transition patterns in multi-electrode neuronal recordings using hidden Markov models. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2011 Aug; 19 (4): 345–55.
  13. Pimashkin A, Kastalskiy I, Simonov A, Koryagina E, Mukhina I, Kazantsev V. Spiking signatures of spontaneous activity bursts in hippocampal cultures. Front Comput Neurosci. 2011; 5: 46.
  14. Shahaf G, Marom S. Learning in networks of cortical neurons. J Neurosci. 2001 Nov 15; 21 (22): 8782–8.
  15. Marom S, Shahaf G. Development, learning and memory in large random networks of cortical neurons: lessons beyond anatomy. Q Rev Biophys. 2002 Feb; 35 (1): 63–87.
  16. Li Y, Zhou W, Li X, Zeng S, Luo Q. Dynamics of learning in cultured neuronal networks with antagonists of glutamate receptors. Biophys J. 2007 Dec 15; 93 (12): 4151–8.
  17. Stegenga J, Le Feber J, Marani E, Rutten WL. The effect of learning on bursting. IEEE Trans Biomed Eng. 2009 Apr; 56 (4): 1220–7.
  18. le Feber J, Stegenga J, Rutten WL. The effect of slow electrical stimuli to achieve learning in cultured networks of rat cortical neurons. PloS One. 2010; 5 (1): e8871.
  19. Wagenaar DA, Pine J, Potter SM. An extremely rich repertoire of bursting patterns during the development of cortical cultures. BMC Neurosci. 2006; 7: 11.
  20. Sokal R, Michener C. A statistical method for evaluating systematic relationships. University of Kansas Science Bulletin. 1958; 38 (22): 1409–38.
  21. Лебедев Р. Д., Бурцев М. С. Кластеризация пачек спонтанной активности нейрональной культуры. В сб.: Сборник научных трудов Всероссийской научно-технической конференции "Нейроинформатика 2010" в 2-х частях. ч. 1. М.: НИЯУ МИФИ; 2010. с. 296–303.
  22. Burtsev MS, Lebedev RD. Evolution of bursts onsets during the development of cortical cultures. FENS Abstr, vol. 5, 130.12, 2010.