Investigating the effect of magnetic particles on the extracellular electrical activity of a neuronal culture using graph theory

הרקע לפרויקט:

השימוש בננו חלקיקים מגנטיים להפעלת מניפולציות מגנטיות על תאים, ארגון רשתות נוירונים והכוונת תרופות לאזורי מטרה נעשה פופולרי ומהווה מוקד מחקר בשנים האחרונות.
התקשורת בין נוירונים היא באמצעות סיגנלים חשמליים, וזו למעשה אחראית על כל התפקודים העצביים, ולכן הבנת ההשפעה של נוכחות חלקיקים מגנטיים על הפעילות החשמלית של נוירונים היא קריטית והכרחית בכדי לקדם שימוש נרחב ויישומים חדשניים של שליטה מגנטית ברשתות נוירונים.

מטרת הפרויקט:

במסגרת הפרויקט נבין את הדאטא, נבנה קוד שיזהה פוטינציאלי פעולה ופרמטרים נוספים בפעילות העצבית. לאחר מכן, נמדל את הפעילות החשמלית ברשת הנוירונלית- נגדיר את הצמתים, הקשרים והמשקולות. נחפש קורלציות וננסה לאפיין רשתות חשמליות עם חלקיקים אל מול כאלה בלי.

תכולת הפרויקט:

הסטודנטים יילמדו על פעילות עצבית חוץ תאית, ייכתבו קוד בפייתון לזיהוי פוטנציאלי פעולה ומאפייני פעילות נוספים, ימדלו את הרשת בכלים שייכים לעולם הgraph theory ויחפשו קשרים בתוך הרשת.

קורסי קדם:

פיזיולוגיה כמותית, סטטיסטיקה

דרישות נוספות:

מטלב או פייתון

מקורות:

1. Carter, M., & Shieh, J. (2015). Electrophysiology. Guide to Research Techniques in Neuroscience, 89–115. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-800511-8.00004-6
2. Gerhard, F., Pipa, G., Lima, B., Neuenschwander, S., & Gerstner, W. (2011). Extraction of network topology from multi-electrode recordings: is there a small-world effect?. Frontiers in computational neuroscience, 5, 4.‏