Hücre dışı kayıtlarda aksiyon potansiyellerinin “kırpma eşikleri” kullanılarak belirlenmesi

Abstract

Tekil sinir hücrelerinin ürettiği aksiyon potansiyeli dizileri, beyne kalıcı olarak yerleştirilen hücre dışı elektrotlarla deneklerden davranış sırasında kaydedilebilmektedir. Bu aksiyon potansiyeli dizilerinde bulunan bilgilerin incelenmesi çok adımlı bir veri işleme süreci olup, bu süreçte ilk adım kayıtlarda bulunan aksiyon potansiyellerinin belirlenmesidir. Yaygın olarak kullanılan bir yöntemde, araştırıcı tarafından belirlenen bir gerilim eşiğini aşan tüm gerilim sapmaları aksiyon potansiyeli adayı olarak belirlenmekte ve eşik üstü dalga şekilleri aksiyon potansiyeli veya gürültü olarak sınıflandırılmaktadır. Bu çalışmada, bu tür yöntemlerde kullanılan gerilim eşiğini, ilk defa olarak tamamen araştırıcıdan bağımsız bir şekilde hesaplayan, kırpılmış olasılık dağılımları ile hipotez sınamaya dayalı yeni bir yöntem geliştirilmiştir. “Kırpma eşikleri” adı verilen eşiklerin kullanımı, sıçanlarda korteksin M1 bölgesinden davranış sırasında elde edilmiş hücre dışı kayıtlarda gösterilmiştir.

Spike trains of individual neurons can be recorded in awake behaving subjects using extracellular electrodes that are chronically implanted into the brain. Analyzing the information contained in these spike trains involves multiple steps, the first one being spike detection. In one widely used method, all spikes that exceed a researcher-defined threshold are treated as action potential candidates and suprathreshold waveforms are classified as spike or noise. In this study, a new method is developed to compute the spike detection threshold, for the first time completely independent of the researcher, based on hypothesis testing using truncated probability distributions. The use of the thresholds, which are called truncation thresholds, is illustrated in extracellular recordings from cortical area M1 in awake behaving rats.