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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Novas ferramentas de processamento de sinais para a análise da cultura de neurônios corticais cultivados em dispositivos multieletrodos
Author: Marques, Suélen Moreira
First Advisor: Destro Filho, João Batista
First member of the Committee: Murta Junior, Luiz Otavio
Second member of the Committee: Zanon, Renata Graciele
Third member of the Committee: Nomura, Shigueo
Summary: Nesta dissertação analisa-se a atividade elétrica de experimentos gravados durante a maturação de culturas dissociadas, retiradas do hipocampo de embriões de ratos Wistar, baseado em dispositivos denominados Matrizes Multieletrodo (MEA). As análises ocorrem desde a deposição da cultura no dispositivo até sua morte, de 0 a 88 dias in vitro (DIV). A análise clássica de spikes foi aplicada a diferentes culturas, mostrando a evolução de seus spikes e bursts. Uma atenção particular é dedicada para a última etapa associada à morte celular, já que um inesperado crescimento da amplitude da atividade elétrica é observado neste trabalho. Além da análise clássica de spikes aplicaram-se outras técnicas de processamento de sinais, como cálculo da Transformada de Fourier, Autocorrelação, Densidade Espectral de Potência, Detecção de Picos, Coerência, Análise de Flutuações Destendenciadas (DFA), Estacionariedade e Gaussianidade. Observou-se do DIV 08 ao DIV 28 pela análise clássica de spikes, DFA, Estacionariedade e Gaussianidade que a cultura é predominantemente estacionária e gaussiana e existe uma variabilidade do comportamento nos canais apresentando correlação de longo-alcance. Ao analisar o DIV 29 ao DIV 71 observa-se que a cultura se estabiliza se enquadrando como ruído branco e apresentando atividade elétrica não estacionária e não gaussiana. Nos estágios finais de desenvolvimento da cultura (DIV s 72 à 88) ocorre uma desorganização da atividade elétrica seguida por uma inesperada elevação da quantidade de spikes e bursts e, posteriormente, ocorre a morte celular.
Abstract: This dissertation analyses the electrical activity recorded in experiments involving the maturation of dissociated embryonic hippocampal cultures, using Multielectrode Array (MEA) devices, starting from the moment of the culture s placement in the device until its death, a period of 0 to 88 days in vitro (DIV). Classical spike analysis is applied to differents cultures, showing the progression of spikes and bursts . Particular attention is devoted to the last step associated with cellular death, as an unexpected rise in electrical activity amplitude is observed. In addition, other techniques such as Fourier Transform, Autocorrelation, Power Spectral Density, Peak Detection, Coherence, Detrended Fluctuation Analysis (DFA), Stacionarity and Gaussian were applied. It s possible to observe, from DIV 08 to DIV 28, by classical analysis of spikes, DFA, Stacionarity and Gaussian, culture is predominantly stationary and gaussian and there is variability in the behavior of channels showing long-range correlation. Analyzing the DIV 29 to 71 we could observe that the culture stabilizes like white noise and displaying electrical activity not stationary and not gaussian. In the later stages of development (DIV\'s 72 to 88) there is a disruption of electrical activity followed by an unexpected increase in the amount of spikes and bursts and, subsequently, cell death occurs.
Keywords: Conexão funcional
Cultura neural dissociada
Matriz multieletrodo
Processamento de sinais biológicos
Biological signal processing
Dissociated neural culture
Functional connectivity
Multielectrode array
Redes neurais (Neurobiologia)
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Engenharias
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: MARQUES, Suélen Moreira. Novas ferramentas de processamento de sinais para a análise da cultura de neurônios corticais cultivados em dispositivos multieletrodos. 2012. 149 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14553
Date of defense: 27-Sep-2012
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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