مصفوفة الأقطاب الكهربائية الدقيقة

📅 آخر تحديث: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة ( MEAs ) (وتُعرف أيضًا باسم مصفوفات الأقطاب الكهربائية المتعددة [ 1 ] [ 2 ] ) هي أجهزة تحتوي على عدد كبير (من عشرات إلى آلاف) من الأقطاب الكهربائية الدقيقة التي يتم من خلالها الحصول على الإشارات العصبية أو إيصالها، وتعمل بشكل أساسي كواجهات عصبية تربط الخلايا العصبية بالدوائر الإلكترونية . يوجد نوعان رئيسيان من مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة: مصفوفات قابلة للزرع، تُستخدم داخل الجسم الحي ، ومصفوفات غير قابلة للزرع، تُستخدم خارج الجسم الحي . وفي كل نوع، توجد مصفوفات أقطاب كهربائية دقيقة صلبة، ومرنة، وقابلة للتمدد .

نظرية

تُنتج الخلايا العصبية والعضلية تيارات أيونية عبر أغشيتها عند استثارتها، مما يُحدث تغيرًا في الجهد بين داخل الخلية وخارجها. عند التسجيل، تُحوّل الأقطاب الكهربائية في مصفوفة الأقطاب الكهربائية الدقيقة (MEA) التغير في الجهد الناتج عن البيئة المحيطة، والذي تحمله الأيونات ، إلى تيارات تحملها الإلكترونات (تيارات إلكترونية). عند التحفيز، تُحوّل الأقطاب الكهربائية التيارات الإلكترونية إلى تيارات أيونية عبر الوسط المحيط. يُحفّز هذا قنوات الأيونات ذات البوابات الفولتية على أغشية الخلايا القابلة للاستثارة، مما يؤدي إلى إزالة استقطاب الخلية وإطلاق جهد فعل إذا كانت عصبونًا، أو ارتعاش إذا كانت عضلة.

يعتمد حجم وشكل الإشارة المسجلة على عدة عوامل: طبيعة الوسط الذي توجد فيه الخلية أو الخلايا (مثل الموصلية الكهربائية للوسط ، وسعته ، وتجانسه )؛ وطبيعة التلامس بين الخلايا وقطب MEA (مثل مساحة التلامس وإحكامه)؛ وطبيعة قطب MEA نفسه (مثل هندسته، ومعاوقته ، ومستوى الضوضاء فيه)؛ ومعالجة الإشارة التناظرية (مثل كسب النظام ، وعرض نطاقه ، وسلوكه خارج نطاق ترددات القطع )؛ وخصائص أخذ عينات البيانات (مثل معدل أخذ العينات ومعالجة الإشارة الرقمية ). [ 3 ] لتسجيل خلية واحدة تغطي جزئيًا قطبًا مستويًا، يكون الجهد عند نقطة التلامس مساويًا تقريبًا لجهد منطقة التداخل بين الخلية والقطب مضروبًا في نسبة مساحة سطح منطقة التداخل إلى مساحة القطب بالكامل، أو:

Vصأد=Vovهـرلأص×أovهـرلأصأهـلهـجترoدهـ{\displaystyle V_{pad}=V_{overlap}\times {\frac {A_{overlap}}{A_{electrode}}}}

بافتراض أن المنطقة المحيطة بالقطب الكهربائي معزولة جيدًا ولها سعة كهربائية صغيرة جدًا. [ 3 ] مع ذلك، تعتمد المعادلة أعلاه على نمذجة القطب الكهربائي والخلايا ومحيطها كدائرة كهربائية مكافئة. ثمة طريقة بديلة للتنبؤ بسلوك الخلية والقطب الكهربائي، وهي نمذجة النظام باستخدام تحليل العناصر المحدودة القائم على الهندسة، في محاولة لتجاوز قيود التبسيط المفرط للنظام في مخطط عناصر الدائرة الكهربائية المجمعة. [ 4 ]

يمكن استخدام مصفوفة الأقطاب الكهربائية الدقيقة (MEA) لإجراء تجارب الفيزيولوجيا الكهربائية على شرائح الأنسجة أو مزارع الخلايا المفككة. في شرائح الأنسجة الحادة، تبقى الروابط بين الخلايا داخل الشريحة قبل استخلاصها وزرعها محفوظة إلى حد كبير، بينما تُدمر الروابط بين الخلايا في المزارع المفككة قبل الزرع. أما في مزارع الخلايا العصبية المفككة، فتشكل الخلايا العصبية شبكات تلقائيًا . [ 5 ]

يُلاحظ أن سعة الجهد الكهربائي الذي يتعرض له القطب تتناسب عكسيًا مع المسافة التي تبدأ عندها الخلية في إزالة الاستقطاب. [ 6 ] لذا، قد يكون من الضروري زراعة الخلايا أو وضعها بالقرب من الأقطاب الكهربائية قدر الإمكان. في شرائح الأنسجة، تتشكل طبقة من الخلايا الميتة غير النشطة كهربائيًا حول موضع الشق نتيجةً للوذمة . [ 7 ] إحدى طرق معالجة هذه المشكلة هي تصنيع مصفوفة أقطاب كهربائية متعددة (MEA) بأقطاب ثلاثية الأبعاد تُصنع بتقنية التغطية والحفر الكيميائي . تخترق هذه الأقطاب ثلاثية الأبعاد طبقة الخلايا الميتة في شريحة النسيج، مما يقلل المسافة بين الخلايا الحية والأقطاب الكهربائية. [ 8 ] في المزارع الخلوية المفككة، يُعد الالتصاق الجيد للخلايا بركيزة مصفوفة الأقطاب الكهربائية المتعددة (MEA) أمرًا بالغ الأهمية للحصول على إشارات قوية.

تاريخ

كانت أولى المصفوفات القابلة للزرع عبارة عن مصفوفات من الأسلاك الدقيقة طُوّرت في خمسينيات القرن العشرين. [ 9 ] أُجريت أول تجربة تتضمن استخدام مصفوفة من الأقطاب الكهربائية المستوية لتسجيل النشاط الكهربائي من الخلايا المستنبتة في عام 1972 على يد سي. أ. توماس الابن وزملاؤه. [ 6 ] استخدم الإعداد التجريبي مصفوفة 2 × 15 من الأقطاب الكهربائية الذهبية المطلية بالبلاتين الأسود ، يفصل  بين كل قطب وآخر مسافة 100 ميكرومتر. تم فصل الخلايا العضلية القلبية المأخوذة من أجنة الكتاكيت وزرعها على مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة، وسُجّلت إشارات تصل سعتها إلى 1 ملي فولت. [ 10 ] قام غونتر غروس وزملاؤه في مركز علم الأعصاب الشبكي ببناء مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة واستخدامها بشكل مستقل لاستكشاف الفيزيولوجيا الكهربائية لعقد القواقع في عام 1977 دون معرفة مسبقة بعمل توماس وزملائه. [ 6 ] في عام 1982، لاحظ غروس نشاطًا كهروفيزيولوجيًا تلقائيًا من خلايا عصبية منفصلة في الحبل الشوكي ، ووجد أن هذا النشاط يعتمد بشكل كبير على درجة الحرارة. عند درجة حرارة أقل من 30 درجة مئوية تقريبًا، تنخفض سعة الإشارة بسرعة إلى قيمة صغيرة نسبيًا عند درجة حرارة الغرفة . [ 6 ]

قبل تسعينيات القرن الماضي، كانت هناك عوائق كبيرة أمام المختبرات الجديدة التي سعت لإجراء أبحاث حول المصفوفات متعددة الأقطاب (MEA) نظرًا لتصنيع هذه المصفوفات وتطوير البرمجيات الخاصة بها. [ 5 ] ومع ذلك، مع ظهور قوة الحوسبة بأسعار معقولة [ 3 ] وتوفر أجهزة وبرامج المصفوفات متعددة الأقطاب التجارية، [ 5 ] تمكنت العديد من المختبرات الأخرى من إجراء أبحاث باستخدام هذه المصفوفات.

الأنواع

يمكن تقسيم مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة إلى فئات فرعية بناءً على استخدامها المحتمل: مصفوفات في المختبر ومصفوفات في الجسم الحي .

المصفوفات المختبرية

مصفوفة الأقطاب الكهربائية في المختبر

يأتي النوع القياسي من مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة (MEA) المستخدمة في المختبر بنمط 8 × 8 أو 6 × 10 أقطاب. تتكون الأقطاب عادةً من أكسيد الإنديوم والقصدير ، أو البلاتين الأسود ، أو نتريد التيتانيوم، ويتراوح قطرها بين 10 و30 ميكرومترًا. تُستخدم هذه المصفوفات عادةً لزراعة الخلايا المفردة أو شرائح الدماغ الحادة. [ 3 ]

من التحديات التي تواجه تصنيع مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة (MEAs) في المختبر ، تصويرها باستخدام مجاهر ذات عدسات عالية التكبير، مما يتطلب مسافات عمل قصيرة في حدود الميكرومترات. ولتجنب هذه المشكلة، تم تصنيع مصفوفات أقطاب كهربائية دقيقة "رقيقة" باستخدام شرائح زجاجية. يبلغ سمك هذه المصفوفات حوالي 180 ميكرومترًا، مما يسمح باستخدامها مع عدسات عالية التكبير. [ 3 ] [ 11 ]

من التحديات الأخرى التي تواجه استخدام مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة (MEAs) في المختبر ، صلابة الركيزة الزجاجية التي لا تحاكي طبيعة الأنسجة البيولوجية المرنة واللينة، مما يؤثر على سلوك الخلايا ونتائج التجارب. [ 12 ] [ 13 ] وللتغلب على هذا القيد، طُوّرت مصفوفات أقطاب كهربائية دقيقة مرنة وقابلة للتمدد لمحاكاة الخصائص الميكانيكية للأنسجة الحية بشكل أفضل. [ 13 ] [ 14 ] ويعمل مصنّعو مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة المرنة والقابلة للتمدد، مثل BioMedical Sustainable Elastic Electronic Devices وFlexcell International Corporation، على تطوير تقنيات مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة لتعزيز أهمية الأبحاث المختبرية من خلال توفير بيئة أكثر دقة من الناحية الفيزيولوجية للخلايا. [ 15 ] [ 16 ]

في تصميم خاص آخر، تُقسّم 60 قطبًا كهربائيًا إلى مصفوفات 6 × 5 تفصل بينها مسافة 500 ميكرومتر. وتفصل بين الأقطاب الكهربائية داخل المجموعة الواحدة مسافة 30  ميكرومتر، بقطر 10 ميكرومتر. تُستخدم مصفوفات كهذه لدراسة الاستجابات الموضعية للخلايا العصبية، بالإضافة إلى دراسة الاتصال الوظيفي للشرائح العضوية. [ 3 ] [ 17 ]

تُعدّ الدقة المكانية إحدى المزايا الرئيسية لمصفوفات الأقطاب الكهربائية المتعددة (MEAs)، إذ تسمح بالتقاط الإشارات المرسلة عبر مسافات طويلة بدقة أعلى عند استخدام مصفوفة عالية الكثافة. تتكون هذه المصفوفات عادةً من شبكة مربعة تضم 256 قطبًا كهربائيًا تغطي مساحة 2.8 × 2.8  مم. [ 3 ]

تُوفّر مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة عالية الكثافة القائمة على تقنية CMOS دقة مكانية مُحسّنة، إذ تضم آلاف الأقطاب الكهربائية بالإضافة إلى دوائر قراءة وتحفيز مُدمجة على رقائق صغيرة بحجم ظفر الإبهام. [ 18 ] وقد تم إثبات دقة الإشارات المنتشرة على طول المحاور العصبية المفردة. [ 19 ]

للحصول على إشارات عالية الجودة، يجب أن يكون هناك تلامس وثيق بين الأقطاب الكهربائية والأنسجة. يطبق تصميم مصفوفة الأقطاب الكهربائية متعددة الأقطاب المثقبة ضغطًا سلبيًا على الفتحات الموجودة في الركيزة، مما يسمح بوضع شرائح الأنسجة على الأقطاب الكهربائية لتعزيز التلامس والإشارات المسجلة. [ 3 ]

ثمة نهج آخر لخفض مقاومة القطب الكهربائي يتمثل في تعديل مادة الوصلة، على سبيل المثال باستخدام أنابيب الكربون النانوية ، [ 20 ] [ 21 ] أو عن طريق تعديل بنية الأقطاب الكهربائية، باستخدام أعمدة نانوية من الذهب، [ 22 ] أو تجاويف نانوية، على سبيل المثال. [ 23 ]

في حين أن التسجيل خارج الخلية على المدى الطويل في المختبر للخلايا العصبية كان هو الطريق الرئيسي لـ CMOS MEA، [ 24 ] فقد تم توسيع قدرتها مؤخرًا لتشمل التسجيل داخل الخلية عالي الحساسية متعدد الأقطاب للخلايا العصبية، [ 25 ] مكملاً للتسجيل خارج الخلية على المدى الطويل.

المصفوفات الحيوية

رسم تخطيطي لمصفوفة الأقطاب الكهربائية "يوتا" داخل الجسم الحي

تُصنّف مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة القابلة للزرع إلى ثلاث فئات رئيسية: مصفوفات الأسلاك الدقيقة، ومصفوفات السيليكون ، [ 26 ] ومصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة المرنة. تُصنع مصفوفات الأسلاك الدقيقة في الغالب من الفولاذ المقاوم للصدأ أو التنجستن، ويمكن استخدامها لتقدير موقع الخلايا العصبية المسجلة بشكل فردي عن طريق التثليث. تشمل مصفوفات السيليكون نموذجين محددين: مصفوفة ميشيغان ومصفوفة يوتا. تتيح مصفوفة ميشيغان كثافة أعلى من المجسات للزرع، بالإضافة إلى دقة مكانية أعلى من مصفوفات الأسلاك الدقيقة. كما تسمح بالحصول على الإشارات على طول ساق القطب، وليس فقط عند نهاياته. على عكس مصفوفة ميشيغان، فإن مصفوفة يوتا ثلاثية الأبعاد، وتتكون من 100 إبرة سيليكون موصلة. مع ذلك، في مصفوفة يوتا، تُستقبل الإشارات فقط من أطراف كل قطب، مما يحد من كمية المعلومات التي يمكن الحصول عليها في وقت واحد. علاوة على ذلك، تُصنّع مصفوفة يوتا بأبعاد ومعايير محددة، بينما تتيح مصفوفة ميشيغان مزيدًا من حرية التصميم. توفر المصفوفات المرنة، المصنوعة من البوليميد أو الباريلين أو البنزوسيكلوبوتين ، ميزة على مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة الصلبة لأنها توفر توافقًا ميكانيكيًا أدق، حيث أن معامل يونغ للسيليكون أكبر بكثير من معامل يونغ لأنسجة الدماغ، مما يساهم في الالتهاب الناجم عن القص . [ 9 ] [ 13 ] [ 27 ]

أساليب معالجة البيانات

الوحدة الأساسية للتواصل بين الخلايا العصبية، كهربائيًا على الأقل، هي جهد الفعل. تنشأ هذه الظاهرة، التي تُعرف بظاهرة "الكل أو لا شيء"، من تلة المحور العصبي [ 28 ] ، مما يؤدي إلى إزالة استقطاب البيئة داخل الخلوية، والتي تنتشر على طول المحور العصبي. يُولّد تدفق الأيونات هذا عبر غشاء الخلية تغيرًا حادًا في الجهد الكهربائي في البيئة خارج الخلوية، وهو ما ترصده أقطاب المصفوفة متعددة الأقطاب (MEA) في نهاية المطاف. لذا، يُستخدم عدّ وفرز نبضات الجهد الكهربائي غالبًا في الأبحاث لتوصيف نشاط الشبكة العصبية. كما يُمكن لتحليل سلسلة النبضات توفير وقت المعالجة وذاكرة الحاسوب مقارنةً بقياسات الجهد. تُحدد الطوابع الزمنية للنبضات على أنها الأوقات التي يتجاوز فيها الجهد المقاس بواسطة قطب كهربائي معين عتبةً محددة (غالبًا ما تُحدد بالانحرافات المعيارية عن متوسط ​​فترة زمنية غير نشطة). يُمكن معالجة هذه الطوابع الزمنية بشكل إضافي لتحديد النبضات المتتالية (نبضات متعددة متقاربة). يُمكن لمزيد من تحليل هذه السلاسل الكشف عن تنظيم النبضات وأنماطها الزمنية [ 29 ] .

القدرات

المزايا

بشكل عام، تشمل نقاط القوة الرئيسية للمصفوفات المختبرية عند مقارنتها بالطرق التقليدية مثل التثبيت الموضعي ما يلي: [ 30 ]

  • يسمح بوضع عدة أقطاب كهربائية في وقت واحد بدلاً من وضعها بشكل فردي
  • تتيح هذه التقنية إمكانية ضبط عناصر التحكم ضمن نفس الإعداد التجريبي (باستخدام قطب كهربائي واحد كعنصر تحكم وبقية الأقطاب كعناصر تجريبية). وهذا الأمر ذو أهمية خاصة في تجارب التحفيز.
  • إمكانية اختيار مواقع تسجيل مختلفة داخل المصفوفة
  • القدرة على استقبال البيانات في وقت واحد من مواقع متعددة
  • تُعد التسجيلات من الشبكية السليمة ذات أهمية كبيرة نظرًا لإمكانية تقديم التحفيز البصري في الوقت الحقيقي، وعلى سبيل المثال، إمكانية إعادة بناء الحقول الاستقبالية.

علاوة على ذلك، فإن المصفوفات المختبرية غير جراحية مقارنة بتقنية التثبيت الموضعي لأنها لا تتطلب اختراق غشاء الخلية.

أما فيما يتعلق بالمصفوفات الحيوية ، فإن الميزة الرئيسية مقارنةً بتقنية التثبيت الموضعي هي الدقة المكانية العالية. تسمح المصفوفات القابلة للزرع بالحصول على إشارات من الخلايا العصبية الفردية، مما يتيح معلومات مثل موضع أو سرعة الحركة الحركية، والتي يمكن استخدامها للتحكم في جهاز تعويضي . يُمكن إجراء تسجيلات متوازية واسعة النطاق باستخدام عشرات الأقطاب الكهربائية المزروعة، على الأقل في القوارض، أثناء سلوك الحيوان. وهذا ما يجعل هذه التسجيلات خارج الخلوية الطريقة المُفضلة لتحديد الدوائر العصبية ودراسة وظائفها. مع ذلك، لا يزال التحديد الدقيق للخلية العصبية المُسجلة باستخدام مصفوفات خارج خلوية متعددة الأقطاب يُمثل تحديًا حتى الآن.

العيوب

تُعدّ المصفوفات الدقيقة للأقطاب الكهربائية (MEAs) المستخدمة في المختبر أقل ملاءمةً لتسجيل وتحفيز الخلايا المفردة نظرًا لانخفاض دقتها المكانية مقارنةً بأنظمة التثبيت الموضعي والتثبيت الديناميكي . كما أن قدرة قطب المصفوفة الدقيقة للأقطاب الكهربائية على نقل الإشارات بفعالية إلى الخلايا الأخرى محدودة مقارنةً بإمكانيات أنظمة التثبيت الديناميكي.

توجد أيضًا عدة استجابات بيولوجية لزرع مصفوفة الأقطاب الكهربائية الدقيقة، لا سيما فيما يتعلق بالزرع المزمن. [ 31 ] ومن أبرز هذه التأثيرات فقدان الخلايا العصبية، وتندب الخلايا الدبقية ، وانخفاض عدد الأقطاب الكهربائية العاملة. [ 32 ] وتعتمد استجابة الأنسجة للزرع على عوامل عديدة، منها حجم سيقان مصفوفة الأقطاب الكهربائية الدقيقة، والمسافة بين السيقان، وتركيب مادة المصفوفة، ومدة الزرع. وتنقسم استجابة الأنسجة عادةً إلى استجابة قصيرة المدى وأخرى طويلة المدى. تحدث الاستجابة قصيرة المدى في غضون ساعات من الزرع، وتبدأ بزيادة عدد الخلايا النجمية والخلايا الدبقية المحيطة بالجهاز. ثم تبدأ الخلايا الدبقية الصغيرة المُستقطبة في إحداث التهاب، وتبدأ عملية البلعمة للمادة الغريبة. ومع مرور الوقت، تبدأ الخلايا النجمية والخلايا الدبقية الصغيرة المُستقطبة إلى الجهاز بالتراكم، مُشكلةً غلافًا يُحيط بالمصفوفة ويمتد لعشرات الميكرومترات حول الجهاز. لا يقتصر الأمر على زيادة المسافة بين مجسات الأقطاب الكهربائية، بل يشمل أيضًا عزل الأقطاب وزيادة قياسات المعاوقة. وقد شكلت مشاكل الزرع المزمن للمصفوفات دافعًا رئيسيًا في أبحاث هذه الأجهزة. فقد تناولت إحدى الدراسات الحديثة الآثار التنكسية العصبية للالتهاب الناجم عن الزرع المزمن. [ 33 ] وأظهرت المؤشرات المناعية النسيجية وجودًا مفاجئًا لبروتين تاو مفرط الفسفرة، وهو مؤشر على مرض الزهايمر ، بالقرب من موقع تسجيل القطب. كما أن عملية البلعمة لمادة القطب تثير تساؤلات حول استجابة التوافق الحيوي، والتي تشير الأبحاث إلى أنها كانت طفيفة وتكاد تنعدم بعد 12 أسبوعًا في الجسم الحي . وتشمل الأبحاث الرامية إلى تقليل الآثار السلبية لإدخال الجهاز طلاء سطح الأجهزة ببروتينات تحفز التصاق الخلايا العصبية، مثل اللامينين ، أو مواد مُطلقة للأدوية. [ 34 ] [ 13 ]

التطبيقات

في المختبر

لا يبدو أن طبيعة الشبكات العصبية المفككة تتغير أو تتضاءل من خصائص استجابتها الدوائية عند مقارنتها بالنماذج الحية ، مما يشير إلى إمكانية استخدام المصفوفات متعددة الأقطاب لدراسة التأثيرات الدوائية على مزارع الخلايا العصبية المفككة في بيئة أبسط وأكثر تحكمًا. [ 35 ] وقد أُجري عدد من الدراسات الدوائية باستخدام المصفوفات متعددة الأقطاب على الشبكات العصبية المفككة، مثل الدراسات التي استخدمت الإيثانول . [ 36 ] كما أُجريت عمليات التحقق بين المختبرات باستخدام المصفوفات متعددة الأقطاب. [ 37 ]

بالإضافة إلى ذلك، أُجريت دراساتٌ واسعة النطاق حول مختلف الجوانب الفيزيائية الحيوية لوظائف الشبكة، وذلك باختزال الظواهر التي تُدرس عادةً على المستوى السلوكي إلى مستوى الشبكة القشرية المنفصلة. على سبيل المثال، قدرة هذه الشبكات على استخلاص الخصائص المكانية [ 38 ] والزمانية [ 39 ] لإشارات الإدخال المختلفة، وديناميكيات التزامن [ 40 ] ، والحساسية للتعديل العصبي [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] ، وحركية التعلم باستخدام أنظمة الحلقة المغلقة [ 44 ] [ 45 ] . وأخيرًا، يتيح الجمع بين تقنية المصفوفة متعددة الأقطاب (MEA) والمجهر متحد البؤر دراسة العلاقات بين نشاط الشبكة وإعادة تشكيل المشابك العصبية [ 11 ] .

استُخدمت المصفوفات متعددة الأقطاب (MEAs) لربط الشبكات العصبية بالأنظمة غير البيولوجية كوحدة تحكم. على سبيل المثال، يمكن إنشاء واجهة بين الخلايا العصبية والحاسوب باستخدام هذه المصفوفات. دُمجت خلايا عصبية قشرية منفصلة من الفئران في حلقة تغذية راجعة مغلقة للاستجابة للمحفز للتحكم في روبوت في بيئة افتراضية. [ 46 ] كما تم بناء نظام استجابة للمحفز ذي حلقة مغلقة باستخدام مصفوفة متعددة الأقطاب بواسطة بوتر، وماندافان، وديمارس، [ 47 ] ومارك هاموند، وكيفن وارويك ، وبن والي في جامعة ريدينغ . زُرعت حوالي 300,000 خلية عصبية منفصلة من الفئران على مصفوفة متعددة الأقطاب، والتي وُصلت بمحركات ومستشعرات الموجات فوق الصوتية على روبوت، وتمت برمجتها لتجنب العوائق عند استشعارها. [ 48 ] وفي هذا السياق، قام شيمون ماروم وزملاؤه في معهد التخنيون بربط شبكات عصبية منفصلة نامية على مصفوفات متعددة الأقطاب بروبوت ليغو مايندستورمز . صُنِّف المجال البصري للروبوت بواسطة الشبكة، ووُجِّهت الأوامر إلى عجلات الروبوت بحيث يتجنب تمامًا الاصطدام بالعوائق. [ 38 ] استُخدمت "مركبة برايتنبرغ" هذه لتوضيح عدم حتمية الهندسة العصبية العكسية، مُبينةً أنه حتى في إعداد بسيط مع إمكانية وصول غير محدودة عمليًا إلى كل معلومة ذات صلة، [ 49 ] كان من المستحيل استنتاج مخطط الترميز العصبي المحدد الذي استُخدم لتوجيه سلوك الروبوتات.

استُخدمت المصفوفات متعددة الأقطاب لمراقبة إطلاق الشبكة في شرائح الحصين . [ 50 ]

في الجسم الحي

تتوفر حاليًا العديد من الأجهزة القابلة للزرع للاستخدام المنزلي، بما في ذلك محفزات الدماغ العميقة ، وزراعات القوقعة ، وأجهزة تنظيم ضربات القلب . وقد أثبت تحفيز الدماغ العميق فعاليته في علاج اضطرابات الحركة مثل مرض باركنسون [ 51 ] ، كما ساعدت زراعة القوقعة الكثيرين على تحسين سمعهم من خلال تحفيز العصب السمعي . ونظرًا لإمكانياتها الهائلة، تُعدّ المصفوفات متعددة الأقطاب (MEAs) مجالًا بارزًا في أبحاث علم الأعصاب. وتشير الأبحاث إلى أن هذه المصفوفات قد تُسهم في فهم عمليات مثل تكوين الذاكرة والإدراك، وقد تحمل أيضًا قيمة علاجية لحالات مثل الصرع والاكتئاب والوسواس القهري . وقد بدأت التجارب السريرية التي تستخدم أجهزة الوصلات لاستعادة التحكم الحركي بعد إصابات الحبل الشوكي أو كعلاج لمرض التصلب الجانبي الضموري (ALS ) في مشروع بعنوان BrainGate (شاهد العرض التوضيحي: BrainGate ). توفر المصفوفات متعددة الأقطاب (MEAs) الدقة العالية اللازمة لتسجيل الإشارات المتغيرة مع الزمن، مما يتيح استخدامها للتحكم في الأجهزة التعويضية والحصول على بيانات منها، كما أوضح كيفن وارويك ومارك جاسون وبيتر كيبرد . [ 52 ] [ 53 ] تشير الأبحاث إلى أن استخدام المصفوفات متعددة الأقطاب قد يُسهم في استعادة البصر عن طريق تحفيز المسار البصري . [ 9 ]

اجتماعات مستخدمي منطقة الشرق الأوسط وأفريقيا

يُعقد اجتماع علمي نصف سنوي للمستخدمين في رويتلينغن ، بتنظيم من معهد العلوم الطبيعية والطبية (NMI) بجامعة توبنغن . يُقدّم هذا الاجتماع نظرة شاملة على جميع الجوانب المتعلقة بالتطورات الجديدة والتطبيقات الحالية لمصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة في علم الأعصاب الأساسي والتطبيقي، بالإضافة إلى اكتشاف الأدوية الصناعية، وعلم الأدوية السلامة، وتقنيات الأعصاب. وقد تطوّر هذا المؤتمر نصف السنوي ليصبح ملتقى دوليًا للعلماء الذين يُطوّرون ويستخدمون مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة من كلٍّ من الصناعة والأوساط الأكاديمية، ويُعرف بأنه منتدى علمي غني بالمعلومات وعالي الجودة. وتتوفر مساهمات الاجتماع ككتب وقائع متاحة للجميع.

الاستخدام في الفن

إضافةً إلى استخدامها للأغراض العلمية، استُخدمت المصفوفات متعددة الأقطاب (MEA) في الفن المعاصر لاستكشاف مسائل فلسفية حول العلاقة بين التكنولوجيا وعلم الأحياء. تقليديًا، في الفكر الغربي، يُفصل علم الأحياء والتكنولوجيا إلى فئتين متميزتين: البيولوجيا والتكنولوجيا . [ 54 ] في عام 2002، أُنشئ مشروع "فنان شبه حي" (MEART: The Semi-living Artist) كمشروع فني وعلمي تعاوني بين SymbioticA في جامعة غرب أستراليا في بيرث ، ومختبر بوتر في معهد جورجيا للتكنولوجيا في أتلانتا ، بهدف التساؤل عن العلاقة بين علم الأحياء والتكنولوجيا. [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] يتكون مشروع MEART من خلايا عصبية قشرية من الفئران نُمت في المختبر على مصفوفة متعددة الأقطاب في أتلانتا، وذراع روبوتية هوائية قادرة على الرسم بأقلام على الورق في بيرث، وبرنامج للتحكم في الاتصالات بينهما. نُقلت الإشارات من الخلايا العصبية في حلقة مغلقة بين بيرث وأتلانتا بينما كانت المصفوفة متعددة الأقطاب تُحفز الذراع الهوائية. عُرضت أعمال MEART لأول مرة للجمهور في معرض Biofeel في معهد بيرث للفنون المعاصرة عام 2002. [ 57 ] [ 59 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ يُستبدل مصطلح "مصفوفة متعددة الأقطاب" الشائع والمضلل البادئة "ميكرو-" بـ "متعدد-"، والتي لا معنى لها مقارنةً بـ "مصفوفة". "ميكرو-" مهمة، إذ يلزم قطب كهربائي صغير لرصد نشاط الخلايا المفردة. تجدر الإشارة إلى أن مصفوفة الأقطاب الكهربائية الدقيقة تُستخدم لتسجيلات متعددة القنوات.
  2. ↑ "ما هي مصفوفة الأقطاب الكهربائية المتعددة (MEA)؟ "
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 بوفن، ك.-هـ.؛ فيتل، م.؛ مولر، أ.؛ نيش، و.؛ ستيت، أ. (2006). "حول إحياء مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة". في بودري، م.؛ تاكيتاني، م. (محرران). التطورات في الفيزيولوجيا الكهربائية للشبكات باستخدام مصفوفات متعددة الأقطاب الكهربائية . نيويورك: سبرينغر. ص 24-37 . ISBN  0-387-25857-4.
  4. ↑ بويتينويج، جيه آر؛ روتن، دبليو إل؛ ماراني، إي. (2003). "نمذجة العناصر المحدودة القائمة على الهندسة للتلامس الكهربائي بين عصبون مزروع وقطب كهربائي دقيق" . مجلة IEEE للهندسة الطبية الحيوية . 50 (4): 501-509 . Bibcode : 2003ITBE...50..501B . doi : 10.1109/TBME.2003.809486 . PMID 12723062. S2CID 15578217 .  
  5. 1 2 3 بوتر، إس إم (2001). "المعالجة الموزعة في الشبكات العصبية المستزرعة". بروغ برين ريس . التقدم في أبحاث الدماغ. المجلد 130. الصفحات 49-62 . doi : 10.1016/S0079-6123(01)30005-5 . ISBN   978-0-444-50110-3PMID 11480288​​ 
  6. 1 2 3 4 باين، ج. (2006). "تاريخ تطوير مصفوفات الأقطاب الكهربائية المتعددة". في بودري، م.؛ تاكيتاني، م. (محرران). التطورات في الفيزيولوجيا الكهربائية للشبكات باستخدام مصفوفات الأقطاب الكهربائية المتعددة . نيويورك: سبرينغر. ص 3-23 . ISBN  0-387-25857-4.
  7. ↑ هيوشكل، إم أو؛ ويرث، سي؛ ستيدل، إي إم؛ بويسون، بي. (2006). "تاريخ تطوير مصفوفات الأقطاب الكهربائية المتعددة". في بودري، إم؛ تاكيتاني، إم (محرران). التطورات في الفيزيولوجيا الكهربائية للشبكات باستخدام مصفوفات الأقطاب الكهربائية المتعددة . نيويورك: سبرينغر. ص 69-111 . ISBN  0-387-25857-4.
  8. ↑ ثيبود، ب.؛ دي روي، ن. ف.؛ كوديلكا-هيب، م.؛ ستوبيني، ل. (1997) . "مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة للمراقبة الفيزيولوجية الكهربائية لزراعات شرائح الحصين العضوية". مجلة IEEE للهندسة الطبية الحيوية . 44 (11): 1159-1163 . doi : 10.1109/10.641344 . PMID 9353996. S2CID 22179940 .  
  9. 1 2 3 تشيونغ، كيه سي (2007). "واجهات عصبية دقيقة قابلة للزرع". الأجهزة الطبية الحيوية الدقيقة . 9 (6): 923-38 . doi : 10.1007/s10544-006-9045-z . PMID 17252207. S2CID 37347927 .  
  10. ↑ توماس، كاليفورنيا؛ سبرينغر، بنسلفانيا؛ لوب، جي إي؛ بيروالد-نيتر، واي؛ أوكون، إل إم (1972). "مصفوفة أقطاب كهربائية دقيقة مصغرة لرصد النشاط البيولوجي الكهربائي للخلايا المستنبتة". أبحاث الخلية التجريبية . 74 (1): 61-66 . doi : 10.1016/0014-4827(72)90481-8 . PMID 4672477 . 
  11. 1 2 مينيربي، أ.؛ كاهانا، ر.؛ غولدفليد، ل.؛ كوفمان، م.؛ ماروم، س.؛ زيف، ن. إي. (2009). "العلاقات طويلة الأمد بين قوة المشابك العصبية، وإعادة تشكيلها، ونشاط الشبكة" . PLOS Biol . 7 (6) e1000136. doi : 10.1371/journal.pbio.1000136 . PMC 2693930. PMID 19554080 .  
  12. ↑ لاكور، ستيفاني ب.؛ بنمراح، سامية؛ تارت، إدوارد؛ فيتزجيرالد، جيمس؛ سيرا، جوردي؛ ماكماهون، ستيفن؛ فوسيت، جيمس؛ غراوديجوس، أوليفر؛ يو، تشي؛ موريسون، باركلي (2010-10-01). "أقطاب كهربائية دقيقة مرنة وقابلة للتمدد للواجهات العصبية في المختبر وفي الجسم الحي" . الهندسة الطبية والبيولوجية والحوسبة . 48 (10): 945-954 . doi : 10.1007/s11517-010-0644-8 . ISSN 1741-0444 . PMID 20535574 .  
  13. ١ ٢ ٣ ٤ بوفيديس، ديميتريس؛ غارغ، راغاف؛ أنجيلوبولوس، يوجينيا؛ كولين، د. كاسي؛ فيتالي، فلافيا (٢٠٢٥-٠٢-٢١). "الإلكترونيات المستوحاة من علم الأحياء: واجهات عصبية مرنة، وهجينة بيولوجيًا، و"حية" . نيتشر كوميونيكيشنز . ١٦ (١): ١٨٦١. Bibcode : 2025NatCo..16.1861B . doi : 10.1038/ s41467-025-57016-0 . ISSN 2041-1723 . PMC 11845577. PMID 39984447 .   
  14. ↑ غراوديجوس، أوليفر؛ موريسون، باركلي؛ غوليتياني، سيزار؛ يو، تشي؛ فاغنر، سيغورد (2012-02-08). "تغليف الواجهات العصبية المرنة القابلة للتمدد: الإنتاجية، والدقة، وتسجيل/تحفيز النشاط العصبي" . مواد وظيفية متقدمة . 22 (3): 640-651 . doi : 10.1002/adfm.201102290 . ISSN 1616-301X . PMC 3788117. PMID 24093006 .   
  15. ↑ "ارتقِ بأبحاثك المخبرية باستخدام مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة القابلة للتمدد من BMSEED. ✓ قابلة للتكيف مع حركة الخلايا ✓ تسجيلات عالية الدقة ✓ تصميم مبتكر لمرونة فائقة ➔ أعد تعريف إمكانياتك البحثية!" . BMSEED . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أكتوبر 2025 .
  16. ↑ "أنظمة الشد | شركة فليكسل® الدولية" . www.flexcellint.com . تاريخ الاسترجاع: 12 نوفمبر 2024 .
  17. ↑ سيجيف، ر.؛ بيري الثاني، م. ج. (2003). "التسجيل من جميع الخلايا العقدية في الشبكية". ملخصات جمعية علم الأعصاب . 264 : 11.
  18. ↑ هيرليمان، أ.؛ فراي، يو.؛ حافظوفيتش، س.؛ هير، ف. (2011). "زراعة الخلايا على رقائق إلكترونية دقيقة: ربط الخلايا المولدة للكهرباء في المختبر بمصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة القائمة على تقنية CMOS". وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 99 (2): 252-284 . doi : 10.1109/JPROC.2010.2066532 . S2CID 2578216 . 
  19. ↑ باكوم، دي جيه؛ فراي، يو؛ راديفويفيتش، إم؛ راسل، تي إل؛ مولر، جيه؛ فيسكيلا، إم؛ تاكاهاشي، إتش؛ هيرليمان، إيه (2013). "تتبع انتشار جهد الفعل المحوري على مصفوفة أقطاب كهربائية دقيقة عالية الكثافة عبر مئات المواقع" . نيتشر كوميونيكيشنز . 4 2181. Bibcode : 2013NatCo...4.2181B . doi : 10.1038/ncomms3181 . PMC 5419423. PMID 23867868 .  
  20. ↑ يو، ز.؛ وآخرون (2007). "مصفوفات ألياف الكربون النانوية المحاذية عموديًا تسجل الإشارات الفيزيولوجية الكهربائية من شرائح الحصين". رسائل نانو . 7 (8): 2188-95 . رمز Bibcode : 2007NanoL...7.2188Y . doi : 10.1021/nl070291a . PMID 17604402 .  
  21. ↑ غاباي، ت.؛ وآخرون (2007). "الخواص الكهروكيميائية والبيولوجية لمصفوفات متعددة الأقطاب الكهربائية القائمة على أنابيب الكربون النانوية". تقنية النانو . 18 (3) 035201. Bibcode : 2007Nanot..18c5201G . doi : 10.1088/0957-4484/18/3/035201 . PMID 19636111. S2CID 44491589 .   
  22. ↑ بروغمان، د.؛ وآخرون (2011). "أقطاب كهربائية دقيقة من الذهب ذات بنية نانوية لتسجيل النشاط خارج الخلوي من الخلايا المولدة للكهرباء". تقنية النانو . 22 (26) 265104. Bibcode : 2011Nanot..22z5104B . doi : 10.1088/0957-4484/22/26/265104 . PMID 21586820. S2CID 20738358 .   
  23. ↑ هوفمان، ب.؛ وآخرون (2011). "مصفوفة أقطاب كهربائية نانوية التجاويف لتسجيل النشاط الكهربائي من الخلايا المولدة للكهرباء" . Lab Chip . 11 (6): 1054-1058 . doi : 10.1039/C0LC00582G . PMID 21286648 .  
  24. ↑ تساي، ديفيد؛ سوير، دانيال؛ براد، أدريان؛ يوست، رافائيل؛ شيبارد، كينيث (2017). "مصفوفة أقطاب كهربائية دقيقة واسعة النطاق لدراسة الفيزيولوجيا الكهربائية على مستوى الخلية" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 8 (1) 1802. Bibcode : 2017NatCo...8.1802T . doi : 10.1038/s41467-017-02009-x . PMC 5702607. PMID 29176752 .  
  25. ↑ وانغ، جون؛ جونغ، وو-بين؛ غيرتنر، رونا؛ بارك، هونغكون؛ هام، دونهي (2025). "رسم خرائط الاتصال المشبكي بين آلاف الخلايا العصبية عبر التسجيل الخلوي المتوازي باستخدام مصفوفة أقطاب كهربائية ذات ثقوب دقيقة". مجلة نيتشر للهندسة الطبية الحيوية . 9 (7): 1144-1154 . doi : 10.1038/s41551-025-01352-5 . PMID 39934437 . 
  26. ↑ بهانداري، ر.؛ نيجي، س.؛ سولزباخر، ف. (2010). "تصنيع مصفوفات الأقطاب العصبية المخترقة على مستوى الرقاقة". الأجهزة الطبية الحيوية الدقيقة . 12 (5): 797-807 . doi : 10.1007/s10544-010-9434-1 . PMID 20480240. S2CID 25288723 .  
  27. ^ تشن ، ينغ. تشانغ، ينجشاو؛ ليانغ، زيوي. تساو، يو؛ هان، تشييوان؛ فنغ ، شيويه (2020-02-04). "الالكترونيات الحيوية غير العضوية المرنة" . npj للإلكترونيات المرنة . 4 (1) 2: 1– 20. دوى : 10.1038/s41528-020-0065-1 . ردمك 2397-4621 . 
  28. ↑ أنجيليدس، كيه جيه؛ إلمر، إل دبليو؛ لوفتوس، دي؛ إلسون، إي. (1988). "توزيع وحركة قنوات الصوديوم المعتمدة على الجهد في الخلايا العصبية" . مجلة بيولوجيا الخلية . 106 (6): 1911-25 . doi : 10.1083/jcb.106.6.1911 . PMC 2115131. PMID 2454930 .  
  29. ↑ داستغيب، رها م.؛ يو، سيونغ وان؛ هوغي، نورمان ج. (2020). "MEAnalyzer - أداة لتحليل قطارات النبضات لمصفوفات الأقطاب الكهربائية المتعددة" . معلوماتية الأعصاب . 18 (1): 163-179 . doi : 10.1007/s12021-019-09431-0 . PMID 31273627. S2CID 195795810 .  
  30. ↑ ويتسون، ج.؛ كوبوتا، د.؛ شيمونو، ك.؛ جيا، ي.؛ تاكيتاني، م. (2006). "مصفوفات متعددة الأقطاب: تعزيز الطرق التقليدية وتمكين فيزيولوجيا الشبكة". في بودري، م.؛ تاكيتاني، م. (محرران). التطورات في الفيزيولوجيا الكهربائية للشبكة باستخدام مصفوفات متعددة الأقطاب . نيويورك: سبرينغر. ص 38-68 . ISBN  0-387-25857-4.
  31. ↑ سالاتينو، جوزيف و.؛ لودفيج، كيب أ.؛ كوزاي، تاكاشي د.ي.؛ بورسيل، إيرين ك. (10 نوفمبر 2017). "استجابات الخلايا الدبقية للأقطاب الكهربائية المزروعة في الدماغ" . مجلة نيتشر للهندسة الطبية الحيوية . 1 (11): 862-877 . doi : 10.1038/s41551-017-0154-1 . ISSN 2157-846X . PMC 6261524. PMID 30505625 .   
  32. ↑ بيران، ر.؛ مارتن، د.س.؛ تريسكو، ب.أ. (2005). "يصاحب فقدان الخلايا العصبية استجابة أنسجة المخ لمصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة المصنوعة من السيليكون المزروعة بشكل مزمن". علم الأعصاب التجريبي . 195 (1): 115-126 . doi : 10.1016/j.expneurol.2005.04.020 . PMID 16045910. S2CID 14077903 .  
  33. ↑ ماكونيل جي سي، ريس إتش دي، ليفي إيه آي، غروس آر جي، بيلامكوندا آر في. 2008. الأقطاب الكهربائية المزمنة تُحدث حالة تنكس عصبي موضعي: الآثار المترتبة على موثوقية التسجيل المزمن. جمعية علم الأعصاب ، واشنطن العاصمة
  34. ↑ هي، و.؛ ماكونيل، ج. س.؛ بيلامكوندا، ر. ف. (2006). "طلاء اللامينين النانوي يُعدِّل استجابة التندب القشري حول مصفوفات الأقطاب الكهربائية الدقيقة المصنوعة من السيليكون المزروعة". مجلة الهندسة العصبية . 3 (4): 316-326 . Bibcode : 2006JNEng...3..316H . doi : 10.1088/1741-2560/3/4/009 . PMID 17124336. S2CID 22732939 .  
  35. ↑ جوبال، ك. ف.؛ جروس، ج. و. (2006). "الخصائص النسيجية الناشئة للشبكات العصبية المستزرعة". في: بودري، م.؛ تاكيتاني، م. (محرران). التطورات في الفيزيولوجيا الكهربائية للشبكات باستخدام مصفوفات متعددة الأقطاب . نيويورك: سبرينغر. ص 193-214 . ISBN  0-387-25857-4.
  36. ↑ شيا، ي. وغروس، ج. و. (2003). "الاستجابات الفيزيولوجية الكهربائية النسيجية للشبكات العصبية المستزرعة للإيثانول". الكحول . 30 (3): 167-174 . doi : 10.1016/S0741-8329(03)00135-6 . PMID 13679110 . 
  37. ↑ نوفيلينو، أ؛ سيلفو، ب؛ بالوساري، ت؛ برايس، أ؛ سوبانسكي، ت؛ شيفر، ت؛ جونستون، أ؛ غروس، ج؛ غراموفسكي، أ؛ سكرودر، أ؛ يوغلت، ك؛ تشيابالوني، م؛ بينفيناتي، ف؛ مارتينويا، س؛ تيديسكو، م؛ ديفرانشي، إ؛ دانجيلو، ب؛ ويلان، م (27 أبريل 2011). " تطوير اختبارات السمية العصبية القائمة على مصفوفة الأقطاب الكهربائية الدقيقة: تقييم قابلية التكرار بين المختبرات باستخدام المواد الكيميائية العصبية" . فرونت. نيوروإنج . 4 (4): 4. doi : 10.3389/fneng.2011.00004 . PMC 3087164. PMID 21562604 .  
  38. شاهف ، ج .؛ إيتان، د.؛ غال، أ.؛ كيرماني، إ.؛ لياخوف، ف.؛ زرنر، س.؛ ماروم، س. (2008). " التمثيل القائم على الترتيب في الشبكات العشوائية للخلايا العصبية القشرية" . مجلة PLOS للحوسبة البيولوجية . 4 (11) e1000228. رمز Bibcode : 2008PLSCB...4E0228S . doi : 10.1371/journal.pcbi.1000228 . PMC 2580731. PMID 19023409 .  
  39. ↑ إيتان، د.؛ برينر، ن.؛ ماروم، س. (2003). " التكيف الانتقائي في شبكات الخلايا العصبية القشرية" . مجلة علم الأعصاب . 23 (28): 9349-9356 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.23-28-09349.2003 . PMC 6740578. PMID 14561862 .  
  40. ↑ إيتان، د.؛ ماروم، س. (2006). " ديناميكيات وبنية فعالة تكمن وراء التزامن في شبكات الخلايا العصبية القشرية" . مجلة علم الأعصاب . 26 (33): 8465-8476 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.1627-06.2006 . PMC 6674346. PMID 16914671 .  
  41. ↑ إيتان، د.؛ مينيربي، أ.؛ زيف، ن. إ.؛ ماروم، س. (2004). "تشتت الارتباطات بين كمونات الفعل في شبكات الخلايا العصبية القشرية بفعل الدوبامين". مجلة علم وظائف الأعصاب . 92 (3): 1817-1824 . doi : 10.1152/jn.00202.2004 . PMID 15084641 . 
  42. ↑ تاتينو، ت.؛ جيمبو، ي.؛ روبنسون، هـ.ب. (2005). "التعديل الكوليني المكاني الزمني في الشبكات المستزرعة من الخلايا العصبية القشرية للفئران: النشاط التلقائي". علم الأعصاب . 134 (2): 425-437 . doi : 10.1016/j.neuroscience.2005.04.049 . PMID 15993003. S2CID 22745827 .  
  43. ↑ تاتينو، ت.؛ جيمبو، ي.؛ روبنسون، هـ.ب. (2005). "التعديل الكوليني المكاني الزمني في الشبكات المستزرعة من الخلايا العصبية القشرية للفئران: النشاط المُستحث". علم الأعصاب . 134 (2): 439-448 . doi : 10.1016/j.neuroscience.2005.04.055 . PMID 15979809. S2CID 6922531 .  
  44. ↑ شاهف، ج.؛ ماروم، س. (2001). " التعلم في شبكات الخلايا العصبية القشرية" . مجلة علم الأعصاب . 21 (22): 8782-8788 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.21-22-08782.2001 . PMC 6762268. PMID 11698590 .  
  45. ^ ستيجينجا، ج.؛ لو فيبر، J .؛ ماراني، إي. روتن، ول (2009). "أثر التعلم على الانفجار" . IEEE ترانس بيوميد المهندس . 56 (4): 1220–1227 . بيب كود : 2009ITBE...56.1220S . دوى : 10.1109/TBME.2008.2006856 . بميد 19272893 . S2CID 12379440 .  
  46. ↑ ديمارس، تي بي؛ واغينار، دي إيه؛ بلاو، إيه دبليو؛ بوتر، إس إم (2001). "الروبوت المُتحكم به عصبيًا: أدمغة بيولوجية تتفاعل مع أجسام مُحاكاة" . الروبوتات المستقلة . 11 (3): 305-310 . doi : 10.1023/A:1012407611130 . PMC 2440704. PMID 18584059 .  
  47. ↑ بوتر، إس إم؛ مادهافان، آر؛ ديمارس، تي بي (2003). "واجهات عصبية ثنائية الاتجاه طويلة الأمد للتحكم الروبوتي، ودراسات التعلم في المختبر" . وقائع المؤتمر الدولي السنوي الخامس والعشرين لجمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في الطب وعلم الأحياء (IEEE Cat. No.03CH37439) . الصفحات 3690-3693 . doi : 10.1109/IEMBS.2003.1280959 . ISBN  0-7803-7789-3. S2CID 12213854 . 
  48. ↑ ماركس، ب. (2008). "صعود الروبوتات ذات أدمغة الفئران". نيو ساينتست . 199 (2669): 22-23 . doi : 10.1016/S0262-4079(08)62062-X .
  49. ↑ ماروم، س.؛ مئير، ر.؛ براون، إ.؛ غال، أ.؛ كيرماني، إ.؛ إيتان، د. (2009). " على المسار المحفوف بالمخاطر للهندسة العصبية العكسية" . فرونت كومبيوت نيوروساينس . 3 : 5. doi : 10.3389/neuro.10.005.2009 . PMC 2691154. PMID 19503751 .  
  50. ↑ كولجين، إل إل؛ كرامار، إي إيه؛ غال، سي إم؛ لينش، جي. (2003). "تعديل الحاجز لانتقال الإشارات الاستثارية في الحصين". مجلة علم وظائف الأعصاب . 90 (4): 2358-2366 . doi : 10.1152/jn.00262.2003 . PMID 12840078 . 
  51. ↑ بريت، س.؛ شولز، ج. ب.؛ بن عبيد، أ. ل. (2004). "التحفيز العميق للدماغ". أبحاث الخلايا والأنسجة . 318 (1): 275-288 . doi : 10.1007/s00441-004-0936-0 . PMID 15322914. S2CID 25263765 .  
  52. ↑ وارويك، ك.؛ جاسون، م.؛ هوت، ب.؛ جودهيو، إ.؛ كيبرد، ب.؛ أندروز، ب.؛ تيدي، ب.؛ شاد، أ. (2003). "تطبيق تقنية الزرع للأنظمة السيبرانية". أرشيف علم الأعصاب . 60 (10): 1369-1373 . doi : 10.1001/archneur.60.10.1369 . PMID 14568806 . 
  53. ↑ شوارتز، أ.ب. (2004). "الأطراف الاصطناعية العصبية القشرية". المراجعة السنوية لعلم الأعصاب . 27 : 487-507 . doi : 10.1146/annurev.neuro.27.070203.144233 . PMID 15217341 . 
  54. ↑ ثاكر، يوجين (2010) "ما هي الوسائط الحيوية؟" في "مصطلحات نقدية لدراسات الإعلام" مطبعة جامعة شيكاغو. شيكاغو ولندن، ص 118-130
  55. ↑ باكوم دي جيه، غامبلين بي إم، بن آري جي، تشاو زد سي، بوتر إس إم (2007). " ميرت: الفنان شبه الحي" . مجلة فرونتيرز في علم الروبوتات العصبية . 1 : 5. doi : 10.3389/neuro.12.005.2007 . PMC 2533587. PMID 18958276 .  
  56. ↑ باكوم، دوغلاس جيه؛ شكولنيك، ألكسندر سي؛ بن آري، غاي؛ غامبلين، فيل؛ ديمارس، توماس بي؛ بوتر، ستيف إم. (2004). "إزالة بعض 'أ' من الذكاء الاصطناعي: الشبكات الثقافية المجسدة". الذكاء الاصطناعي المجسد . سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد 3139. الصفحات 130-145 . doi : 10.1007/978-3-540-27833-7_10 . ISBN   978-3-540-22484-6.
  57. ١ ٢ مجموعة أبحاث SymbioticA (٢٠٠٢) MEART – الفنان شبه الحي (المعروف أيضًا باسم Fish & Chips) المرحلة ٢، الصفحات ٦٠-٦٨. في BEAP، بينالي الفن الإلكتروني، ٢٠٠٢: المعارض. توماس، بول، محرر، نشر جامعة كورتين. ISBN 1 74067 157 0.
  58. ↑ Ben-Ary, G, Zurr, I, Richards, M, Gamblen, P, Catts, O and Bunt, S (2001) “Fish and Chips, The current Status of the Research by the SymbioticA research group” in Takeover, wer macht die Kunst von morgen (who's doing the art of tomorrow) pp. 141-147 Springer Vien.
  59. ↑ "BioFeel: علم الأحياء + الفن" . معهد بيرث للفن المعاصر. مؤرشف من الأصل بتاريخ 11-08-2014.