Yazar "Bostan, Sevginur" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 2 / 2
  • Küçük Resim Yok
    Öğe
    An improved platform for cultured neuronal network electrophysiology: Multichannel optogenetics integrated with MEAs
    (Springer, 2022) Bayat, Fazlı Kemal; Alp, Muhammed İkbal; Bostan, Sevginur; Gülçür, Halil Özcan; Öztürk, Gürkan; Güveniş, Albert
    Cultured neuronal networks (CNNs) are powerful tools for studying how neuronal representation and adaptation emerge in networks of controlled populations of neurons. To ensure the interaction of a CNN and an artificial setting, reliable operation in both open and closed loops should be provided. In this study, we integrated optogenetic stimulation with microelectrode array (MEA) recordings using a digital micromirror device and developed an improved research tool with a 64-channel interface for neuronal network control and data acquisition. We determined the ideal stimulation parameters including light intensity, frequency, and duty cycle for our configuration. This resulted in robust and reproducible neuronal responses. We also demonstrated both open and closed loop configurations in the new platform involving multiple bidirectional channels. Unlike previous approaches that combined optogenetic stimulation and MEA recordings, we did not use binary grid patterns, but assigned an adjustable-size, non-binary optical spot to each electrode. This approach allowed simultaneous use of multiple input-output channels and facilitated adaptation of the stimulation parameters. Hence, we advanced a 64-channel interface in that each channel can be controlled individually in both directions simultaneously without any interference or interrupts. The presented setup meets the requirements of research in neuronal plasticity, network encoding and representation, closed-loop control of firing rate and synchronization. Researchers who develop closed-loop control techniques and adaptive stimulation strategies for network activity will benefit much from this novel setup.
  • Küçük Resim
    Öğe
    Mikro elektrot düzeneği ve optogenetik araçlar kullanılarak hipokampal nöronlarda bellek oluşumunun incelenmesi
    (İstanbul Medipol Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, 2020) Bostan, Sevginur; Öztürk, Gürkan
    Sinirsel ağların sergilediği özelliklerin elektrofizyolojik olarak incelenmesi, öğrenme, bellek oluşumu ve sinirsel kodlama gibi konuları araştırmak için esnek ve verimli bir platform sağlar. Öğrenme ve bellek oluşumunun temelinde uzun süren potansiyel artış ve azalışının etkisi olduğu düşünülmekte ve çoğunlukla bu çerçeve altında araştırılmaktır. Bu çerçeve, başta hipokampüs olmak üzere bağlantı yolları bilinen doku kesitleri kullanılarak gerçekleştirilmiş pek çok çalışmada incelenmiştir. Ancak, ayrıştırılmış kültürlerde gelişen sinirsel ağlarda in vivo organizasyon bulunmadığından, uzun süren potansiyel artış ve azalışı üzerinden ortaya konmuş olan yöntem ve tanımlamalar yeterli değildir. Bu çalışmada, ayrıştırılmış kültürlerde gelişen sinirsel ağlarda, dışarıdan verilen uyarıların kodlanması ve öğrenilmesinin araştırılması için yeni bir yaklaşım kullanılmıştır. Kullanılan yaklaşım çerçevesinde, ayrıştırılmış kültürlerdeki sinirsel ağlarda uzun süren potansiyel artışın uygulanabilmesi için yeni bir protokol geliştirilmiştir. Bunun için mikro elektrot dizileri üzerine ekilen hipokampal sinir ağları kullanılmış ve kalsiyum görüntülemesi yönteminden yararlanılmıştır. Kalsiyum görüntülemesi yöntemi için optogenetik araç olarak genetik olarak kodlanmış kalsiyum indikatörü kullanılmıştır. Yüksek zamansal çözünürlükteki elektriksel etkinlik verileri modellenerek kalsiyum geçiş verileri ile karşılaştırılabilir hale getirilmiştir. Korelasyon analizi kullanılarak iki yöntemden elde edilen sonuçların benzerlikleri ortaya konmuştur. Geliştirilen protokol, kontrol deneyleri ve uzun süren potansiyel artışta etkili olduğu düşünülen reseptörlerin bloklanması ile yinelenen deneyler ile doğrulanmıştır. Bu protokol ile elde edilen sonuçlar, uzun süren potansiyel artışın erken ve geç evrelerinin oluşturulabildiğini göstermiştir. Ardından düzenleyici girdi olarak dopaminin uzun süren potansiyel artışın oluşumundaki etkisinin incelendiği deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmanın sonucunda, ayrıştırılmış sinir ağları üzerinde kullanılabilecek etkin bir yöntem elde edilmiştir.