Исследование свойств нейрональной активности при пэтч-кламп регистрации «на клетке» в режиме фиксации тока
Область применения
Нейрофизиология и биофизика клетки
Готовность к практическому использованию
Результаты готовы к использованию
Исследование свойств нейрональной активности при пэтч-кламп регистрации «на клетке» в режиме фиксации тока
Область применения
Нейрофизиология и биофизика клетки
Готовность к практическому использованию
Результаты готовы к использованию
Авторы и разработчики
Насретдинов А.Р.
Вазетдинова А.А.
Валиуллина-Рахматуллина Ф.Ф.
Евстифеев А.И.
Хазипов Р.Н.
Повышение точности результатов регистрации различных форм активности нейронов в режиме фиксации тока в пэтч-кламп конфигурации «на клетке» (cell-attached).
Завершены эксперименты по регистрации активности нейронов в срезах головного мозга мыши in vitro в режиме фиксации тока одновременно в конфигурациях «целая клетка» (whole-cell) и «на клетке» (cell-attached) с целью исследования точности результатов регистрации в режиме «на клетке» для описания различных форм нейрональной активности. Показано, что регистрация в режиме «на клетке» реагирует на медленные изменения мембранного потенциала аналогично регистрации в режиме «целая клетка». Также завершены эксперименты с использованием синусоидальных сигналов различной частоты, в результате чего были получены амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики контакта пипетки с мембраной клетки в режиме «на клетке». Кроме того, была продемонстрирована возможность реконструкции реальной формы потенциалов действия на основе данных режима «на клетке» с помощью алгоритмов машинного обучения. Для полноценного описания динамики клеточной активности в конфигурации «на клетке» была разработана математическая модель на основе экспериментальных данных.
Рисунок – Одновременная регистрация клеточной активности в конфигурациях «целая клетка» и «на клетке». (А) Пример нескольких вызванных потенциалов действия, зарегистрированных от одной клетки одновременно в конфигурациях «целая клетка» и «на клетке». (Б)
Конкурентные преимущества перед аналогами
Методика пэтч-кламп регистрации является одним из основных методов исследования в современной нейрофизиологии. Метод имеет ряд недостатков, связанных с инвазивностью и влиянием на характеристики исследуемых клеток. В связи с этим существует необходимость разработки неинвазивной методики, которая позволяла бы исследовать различные характеристики клеточной активности, и при этом не имела бы недостатков, свойственных классической пэтч-кламп конфигурации «целая клетка». В качестве такого метода мы предлагаем пэтч-кламп регистрацию в конфигурации «на клетке» в режиме фиксации тока и впервые проводим оценку возможностей данного метода в таком качестве.
