Elph: программа для управления записью и анализа электрофизиологических сигналов

А.В. Захаров

Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

Казанский государственный медицинский университет, г. Казань, 420012, Россия

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2542-064X.2019.2.245-254

Для цитирования: Захаров А.В. Elph: программа для управления записью и анализа электрофизиологических сигналов // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2019. – Т. 161, кн. 2. – С. 245–254. – doi: 10.26907/2542-064X.2019.2.245-254.

For citation: Zakharov A.V. Elph: An open-source program for acquisition control and analysis of electrophysiological signals. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2019, vol. 161, no. 2, pp. 245–254. doi: 10.26907/2542-064X.2019.2.245-254 (In Russian)

Аннотация

В статье дано описание программы Elph, предназначенной для записи и анализа электрофизиологических сигналов. Программа настроена на управление устройством сбора данных российского производства – ЛА-2USB. Хорошее соотношение цена/качество отечественного устройства сбора данных вместе с открытым кодом программы делает данный комплекс доступным и удобным инструментом для решения ряда исследовательских задач. В настоящее время данный комплекс применяется для проведения электрофизиологических экспериментов, включающих синхронную запись вызванных мембранных потенциалов и мышечных сокращений, детекцию и сбор спонтанных колебаний мембранного потенциала, мониторинг и непрерывную запись мембранного потенциала. Данная программа в комплексе с ЛА-2USB может применяться также в качестве цифрового осциллографа и быть полезной в случаях, где требуется непрерывная или эпизодическая запись аналогового сигнала. Кроме того, Elph даёт возможность с помощью ЛА-2USB управлять TTL-совместимыми устройствами.

Ключевые слова: сбор данных, Elph, управление устройством ЛА-2USB, аналого-цифровое преобразование, цифровой осциллограф

Благодарности. Работа выполнена за счёт средств субсидии, выделенной Казанскому федеральному университету для выполнения государственного задания в сфере научной деятельности № 6.5520.2017/9.10.

Литература

1. Drake K.L., Wise K.D., Farraye J., Anderson D.J., BeMent S.L. Performance of planar multisite microprobes in recording extracellular single-unit intracortical activity. // IEEE Trans. Biomed. Eng. – 1988. – V. 35, No 9. – P. 719–732. – doi: 10.1109/10.7273.

2. Bragin A., Hetke J., Wilson C.L., Anderson D.J., Engel J., Buzsáki G. Multiple site silicon-based probes for chronic recordings in freely moving rats: Implantation, recording and histological verification // J. Neurosci. Methods. – 2000. – V. 98, No 1. – P. 77–82. – doi: 10.1016/s0165-0270(00)00193-x.

3. Mitrukhina O., Suchkov D., Khazipov R., Minlebaev M. Imprecise whisker map in the neonatal rat barrel cortex // Cereb. Cortex. – 2015. – V. 25, No 10. – P. 3458–3467. – doi: 10.1093/cercor/bhu169.

4. Leuthardt E.C., Schalk G., Wolpaw J.R., Ojemann J.G., Moran D.W. A brain-computer interface using electrocorticographic signals in humans // J. Neural. Eng. – 2004. – V. 1, No 2. – P. 63–71. – doi: 10.1088/1741-2560/1/2/001.

5. Sasai-Sakuma T., Inoue Y. Differences in electroencephalographic findings among categories of narcolepsy-spectrum disorders // Sleep Med. – 2015. – V. 16, No 8. – P. 999–1005. – doi: 10.1016/j.sleep.2015.01.022.

6. Neher E., Sakmann B. Single-channel currents recorded from membrane of denervated frog muscle fibres // Nature. – 1976. – V. 260, No 5554. – P. 799–802. – doi: 10.1038/260799a0.

7. Maki B.A., Cummings K.A., Paganelli M.A., Murthy S.E., Popescu G.K. One-channel cell-attached patch-clamp recording // J. Vis. Exp. – 2014. – V. 88. – Art. e51629, P. 1–10. – doi: 10.3791/51629.

8. Valiullina F., Akhmetshina D., Nasretdinov A., Mukhtarov M., Valeeva G., Khazipov R., Rozov A. Developmental changes in electrophysiological properties and a transition from electrical to chemical coupling between excitatory layer 4 neurons in the rat barrel cortex // Front. Neural Circuits. – 2016. – V. 10. – Art 1, P. 1–13. – doi: 10.3389/fncir.2016.00001.

9. Jappy D., Valiullina F., Draguhn A., Rozov A. GABABR-dependent long-term depression at hippocampal synapses between CB1-positive interneurons and CA1 pyramidal cells // Front. Cell. Neurosci. – 2016. – V. 10. – Art. 4, P. 1–9. – doi: 10.3389/fncel.2016.00004.

10. Giniatullin A., Petrov A., Giniatullin R. The involvement of P2Y12 receptors, NADPH oxidase, and lipid rafts in the action of extracellular ATP on synaptic transmission at the frog neuromuscular junction // Neuroscience. – 2015. – V. 285. – P. 324–332. – doi: 10.1016/j.neuroscience.2014.11.039.

11. Shakirzyanova A., Valeeva G., Giniatullin A., Naumenko N., Fulle S., Akulov A., Atalay M., Nikolsky E., Giniatullin R. Age-dependent action of reactive oxygen species on transmitter release in mammalian neuromuscular junctions // Neurobiol. Aging. – 2016. – V. 38. – P. 73–81. – doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2015.10.023.

12. Петров А.М., Касимов М.Р., Гиниатуллин А.Р., Тараканова О.И., Зефиров А.Л. Роль холестерина в процессах экзо- и эндоцитоза синаптических везикул в двигательном нервном окончании лягушки // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2009. – Т. 95, № 7. – С. 762–772.

13. Зефиров А.Л., Захаров А.В., Мухаметзянов Р.Д., Петров А.М., Ситдикова Г.Ф. Везикулярный цикл в двигательных нервных окончаниях диафрагмы мыши // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. – 2008. – Т. 94, № 2. – С. 129–141.

14. < > F., Wasser C., Shakirzyanova A., Giniatullin A., Goodman K., Munoz-Bravo J.L., Raingo J., Jorgacevski J., Kreft M., Zorec R., Rosa J.M., Gandia L., Gutierrez L.M., Binz T., Giniatullin R., Kavalali E.T., Davletov B. Sphingosine facilitates SNARE complex assembly and activates synaptic vesicle exocytosis // Neuron. – 2009. – V. 62, No 5. – P. 683–694. – doi: 10.1016/j.neuron.2009.04.024.

    Ситдикова Г.Ф., Герасимова Е.В., Хаертдинов Н.Н., Зефиров А.Л. Роль циклических нуклеотидов в эффектах сероводорода на освобождение медиатора в нервно-мышечном синапсе лягушки // Нейрохимия. – 2009. – Т. 26, № 4. – С. 312–317.

15. Ситдикова Г.Ф., Хаертдинов Н.Н., Зефиров А.Л. Исследование роли кальциевых и калиевых каналов в эффектах сероводорода на сократимость миокарда лягушки // Бюл. эксперим. биол. и медицины. – 2011. – Т. 151, № 2. – С. 124–128.

16. Хаертдинов Н.Н., Ахметшина Д.Р., Зефиров А.Л., Ситдикова Г.Ф. Сероводород в регуляции сократимости миокарда лягушки // Биол. мембраны. – 2012. – Т. 29. – С. 231–237.

17. Лифанова А.С., Хаертдинов Н.Н., Захаров А.В., Гиззатуллин А.Р., Ситдикова Г.Ф. Роль калиевых каналов в отрицательном инотропном эффекте сероводорода в предсердии мыши // Гены и клетки. – 2014. – Т. 9, № 3. – С. 94–98.

18. Хаертдинов Н.Н., Лифанова А.С., Гиззатуллин А.Р., Ситдикова Г.Ф. Роль К(АТФ)-каналов в эффектах сероводорода на сократимость миокарда желудочка крысы // Гены и клетки. – 2015. – Т. 10, № 4. – С. 103–105.

19. Lifanova A., Khaertdinov N., Sitdikova G. Interplay between hydrogen sulfide and adrenergic and muscarinic receptors in the mouse atrium // BioNanoScience. – 2017. – V. 7, No 2. – P. 306–308. – doi: 10.1007/s12668-016-0355-1.

Поступила в редакцию

14.11.18

Захаров Андрей Викторович, кандидат биологических наук, научный сотрудник НИЛ нейробиологии; ассистент кафедры нормальной физиологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

Казанский государственный медицинский университет

ул. Бутлерова, д. 49, г. Казань, 420012, Россия

E-mail: AnVZaharov@kpfu.ru

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.