摘要
利用平面电极阵列(PEA)多点记录技术研究了培养皮层神经元发育网络中同步放电的特征和机制。随着网络的成熟(电镀后3至40天),脉冲的频率和传播速度显著增加(分别约为0.01至0.5 Hz和5至100 mm/s),并且对细胞外镁浓度(0–10 mm)的敏感性降低。根据电极之间活动开始的相对延迟来估计自发爆发的来源,随着每次爆发而随机变化。使用紫外激光将同步爆发网络物理分离为几个部分,将同步爆发划分为各个部分的不同频率和相位。通过PEA进行的焦点刺激在多个位置上都能有效地引发突发事件,这些突发事件从刺激位置通过网络传播。受激爆发表现出绝对不应期和相对不应期,在这两个不应期中可以激发部分传播的爆发。周期性电刺激(间隔1至30秒)在较短的刺激间隔内产生较慢的传播速度和较小的每次脉冲峰值数。这些结果表明,在培养的皮层神经元中,自发同步爆发的产生和传播受自发突触前放电水平、网络连接程度以及兴奋和恢复过程之间的分布平衡所控制。