Dissertação
{pt_PT=Characterization of novel high density neurophysiological probes using optical recordings of neural activity.} {} EVALUATED
{pt=No desenvolvimento de novas tecnologias com aplicações biológicas, um dos passos mais importantes a transpor consiste na validação do desempenho aplicado (in vivo ou in vitro) das mesmas, mais até do que o estudo do seu desempenho teórico ou idealizado. Este projecto de dissertação assenta no desenvolvimento de uma nova técnica de validação, capaz de proporcionar uma caracterização do desempenho in vivo das recém desenvolvidas sondas electrofisiológicas de alta densidade - Neuroseeker - desenvolvidas pela IMEC, no que toca à deteção de actividade neuronal. Para esse efeito, foi desenvolvida e implementada uma nova abordagem experimental capaz de detectar actividade eléctrica neuronal através das sondas Neuroseeker e simultaneamente/sequencialmente realizar um varrimento óptico volumétrico da actividade neuronal existente na vizinhança da sonda, utilizando indicadores de cálcio fluorescentes (GCaMP6s) e microscópia a dois fotões. É dada especial atenção ao desenvolvimento e implementação da montagem experimental bem como à caracterização do seu desempenho in vivo. Vários aspectos da implementação são analisados em detalhe, incluindo o desempenho da montagem experimental para detecção de sinais electricos, ópticos e para a detecção combinada de ambos. Inclui-se ainda o estudo detalhado do artefacto induzido nas gravações electricas devido ao laser relativamente à sua forma, origens e relação com o esquema de varrimento do microscópio. Efectua-se uma comparação entre o artefacto induzido nas gravações electricas das sondas Neuroseeker e das sondas commerciais Neuronexus. São abordadas diversas tentativas de remoção do artefacto. , en=When new technologies are developed for biological aplications, one of the most important steps to overcome is achieving a true understanding of their applied performance (in vivo, in vitro), even more so than their theoretical or idealized performance. This dissertation project concerns the development of a novel validation technique capable of providing a full in vivo characterization of the recently developed high density 128 channel Neuroseeker probe, designed by IMEC, with respect to detection of neural activity. For this purpose, a new experimental setup is designed and implemented to record electrical neural activity via the Neuroseeker probe and simultaneously/sequentially perform volume optical recordings of the neural activity surrounding the probe, making use of fluorescent calcium indicators of neural activity (GCaMP6s) and two-photon laser scanning microscopy. Special attention is given to the setup design and implementation, as well as its performance, intrinsic and in vivo. Several aspects of the implementation are thoroughly analysed, including the performance of the setup for electrical recordings, optical recordings and combined recordings. A detailed characterization of the artifact induced on the electrical recordings by the microscope's laser light is included. Particular importance is given to the artifact waveform, its origins and its relationship with the microscope scanning scheme. A comparisson is made between the light induced artifact on the Neuroseeker probe recordings and the commercially available Neuronexus probe recordings. Several different attempts to remove the artifact are presented.}
novembro 8, 2016, 14:0
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