We thank those individuals and groups who have used SpikeSorter and who have provided requests for file format support and suggestions and feedback on how to improve it. These include Youping Xiao, Felix Fung, Artak Khachatryan, Eric Kuebler, Curtis Baker, Amol Gharat and Dongsheng Xiao. We thank Adrien Peyrache for the false positive and negative figures given in 'Representative Results'.

<ol>
	<li>Buzs&#225;ki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+recording+of+neuronal+ensembles.">Large-scale recording of neuronal ensembles.</a> Nat. Neurosci. 7, 446-451 (2004).</li><li>Blanche, T. J., Spacek, M. A., Hetke, J. F., Swindale, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polytrodes:+High+Density+Silicon+Electrode+Arrays+for+Large+Scale+Multiunit+Recording.">Polytrodes: High Density Silicon Electrode Arrays for Large Scale Multiunit Recording.</a> J. Neurophys. 93, 2987-3000 (2005).</li><li>Lewicki, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+methods+for+spike+sorting:+the+detection+and+classi&#64257;cation+of+neuronal+action+potentials.">A review of methods for spike sorting: the detection and classi&#64257;cation of neuronal action potentials.</a> Network. 9, R53-R78 (1998).</li><li>Letelier, J. C., Weber, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spike+sorting+based+on+discrete+wavelet+transform+coefficients.">Spike sorting based on discrete wavelet transform coefficients.</a> J. Neurosci. Methods. 101, 93-106 (2000).</li><li>Quiroga, R. Q., Nadasdy, Z., Ben-Shaul, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unsupervised+spike+detection+and+sorting+with+wavelets+and+superparamagnetic+clustering.">Unsupervised spike detection and sorting with wavelets and superparamagnetic clustering.</a> Neural Computation. 16, 1661-1687 (2004).</li><li>Franke, F., Natora, M., Boucsein, C., Munk, M., Obermayer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+online+spike+detection+and+spike+classi&#64257;cation+algorithm+capable+of+instantaneous+resolution+of+overlapping+spikes.">An online spike detection and spike classi&#64257;cation algorithm capable of instantaneous resolution of overlapping spikes.</a> J. Comput. Neurosci. 29, 127-148 (2010).</li><li>J&#228;ckel, D., Frey, U., Fiscella, M., Franke, F., Hierlemann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applicability+of+independent+component+analysis+on+high-density+microelectrode+array+recordings.">Applicability of independent component analysis on high-density microelectrode array recordings.</a> J. Neurophysiol. 108, 334-348 (2012).</li><li>Rossant, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spike+sorting+for+large,+dense+electrode+arrays.">Spike sorting for large, dense electrode arrays.</a> Nature Neuroscience. 19, 634-641 (2016).</li><li>Vandecasteele, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+recording+of+neurons+by+movable+silicon+probes+in+behaving+rodents.">Large-scale recording of neurons by movable silicon probes in behaving rodents.</a> JoVE. (61), e3568 (2012).</li><li>Schjetnan, A. G. P., Luczak, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recording+large-scale+neuronal+ensembles+with+silicon+probes+in+the+anesthetized+rat.">Recording large-scale neuronal ensembles with silicon probes in the anesthetized rat.</a> JoVE. (56), e3282 (2011).</li><li>Swindale, N. V., Spacek, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spike+sorting+for+polytrodes:+a+divide+and+conquer+approach.">Spike sorting for polytrodes: a divide and conquer approach.</a> Frontiers in Systems Neuroscience. 8, 1-21 (2014).</li><li>Swindale, N. V., Spacek, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spike+detection+methods+for+polytrodes+and+high+density+microelectrode+arrays.">Spike detection methods for polytrodes and high density microelectrode arrays.</a> J. Comput. Neurosci. 38, 249-261 (2015).</li><li>Swindale, N. V., Spacek, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Veri&#64257;cation+of+multichannel+electrode+array+integrity+by+use+of+cross-channel+correlations.">Veri&#64257;cation of multichannel electrode array integrity by use of cross-channel correlations.</a> J. Neurosci. Meth. 263, 95-102 (2016).</li><li>Fukunaga, K., Hostetler, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+estimation+of+the+gradient+of+a+density+function,+with+applications+in+pattern+recognition.">The estimation of the gradient of a density function, with applications in pattern recognition.</a> IEEE Transactions on Information Theory (IEEE). 21, 32-40 (1975).</li><li>Mitelut, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardizing+spike+sorting:+an+in+vitro,+in+silico+and+in+vivo+study+to+develop+quantitative+metrics+for+sorting+extracellularly+recorded+spiking+activity.">Standardizing spike sorting: an in vitro, in silico and in vivo study to develop quantitative metrics for sorting extracellularly recorded spiking activity.</a> Soc. Neurosci. Abstr. 598 (10), (2015).</li><li>Hazan, L., Zugaro, M., Buzs&#225;ki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Klusters,+NeuroScope,+NDManager:+A+free+software+suite+for+neurophysiological+data+processing+and+visualization.">Klusters, NeuroScope, NDManager: A free software suite for neurophysiological data processing and visualization.</a> J. Neurosci. Meth. 155, 207-216 (2006).</li><li>Harris, K. D., Henze, D. A., Csicsvari, J., Hirase, H., Buzs&#225;ki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+tetrode+spike+separation+as+determined+by+simultaneous+intracellular+and+extracellular+measurements.">Accuracy of tetrode spike separation as determined by simultaneous intracellular and extracellular measurements.</a> J. Neurophysiol. 84, 401-414 (2000).</li><li>Anastassiou, C. A., Perin, R., Buzs&#225;ki, G., Markram, H., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-type+and+activity+dependent+extracellular+correlates+of+intracellular+spiking.">Cell-type and activity dependent extracellular correlates of intracellular spiking.</a> J. Neurophysiol. 114, 608-623 (2015).</li><li>Wohrer, A., Humphries, M. D., Machens, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Population-wide+distributions+of+neural+activity+during+perceptual+decision-making.">Population-wide distributions of neural activity during perceptual decision-making.</a> Prog. Neurobiol. 103, 156-193 (2013).</li><li>Mizuseki, K., Buzs&#225;ki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preconfigured,+skewed+distribution+of+firing+rates+in+the+hippocampus+and+entorhinal+cortex.">Preconfigured, skewed distribution of firing rates in the hippocampus and entorhinal cortex.</a> Cell Reports. 4, 1010-1021 (2013).</li><li>Schmitzer-Torbert, N., Jackson, J., Henze, D., Harris, K., Redish, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+measures+of+cluster+quality+for+use+in+extracellular+recordings.">Quantitative measures of cluster quality for use in extracellular recordings.</a> Neuroscience. 131, 1-11 (2005).</li><li>Barnett, A. H., Magland, J. F., Greengard, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+neural+spike+sorting+algorithms+without+ground-truth+information.">Validation of neural spike sorting algorithms without ground-truth information.</a> J. Neurosci. Meth. 264, 65-77 (2016).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Formatos de archivo formatos de archivo soportados actualmente incluyen Neuralynx (.ntt y .ncs), Plexon (.plx), Neuroscope (.xml + .dat), sistemas multicanal (.mcd), Blackrock (.nev) y Intan (.rhd). Para formatos no compatibles, hay dos opciones. Una de ellas es solicitar además del formato de archivo para una próxima versión (un enlace de correo electrónico al desarrollador está previsto en la &#39;Ayuda - Acerca de&#39; diálogo). La otra es la de convertir el archivo a un formato compat...

Cualquier persona que graba señales extracelulares del cerebro usando métodos más sofisticados que un simple umbral de ventanas y en línea se enfrenta a la tarea de identificar y separar las señales de diferentes neuronas a partir de las señales de tensión ruidosos registrados por el electrodo. Esta tarea se conoce comúnmente como la clasificación pico. La dificultad de clasificación pico se complica por varios factores. Las neuronas pueden ser muy próximos entre sí de manera que las señales registradas de ellos por un electrodo cercano es probable que sean similares y difíciles de distinguir. Las señales producidas por una sola neurona puede variar con el tiempo, tal vez debido a los movimientos del electrodo, la cinética de los canales de sodio variable durante los periodos de alta velocidad de disparo, grados variables de activación de las conductancias de tensión en las dendritas que se acercan del electrodo, o posiblemente como resultado de los cambios en el estado de cerebro. Estos problemas pueden ser mitigados mediante el uso de múltiples arrays de electrodos (MEA) con muchos poco espaciados - r (20 100 micras)<html> rabación canales que permite una mejor definición espacial de las señales de las neuronas individuales ya que normalmente se extienden por varios canales 1, 2. Sin embargo, esto, combinado con el hecho de que las señales de las neuronas se extienden a lo largo de toda la longitud de la superposición de electrodo en el espacio, resulta en una potencialmente muy alta espacio tridimensional en el que los clústeres que corresponde a las neuronas únicas necesita ser identificado. Este problema se hace computacionalmente intratable durante más de un pequeño número de canales de electrodos. Hasta la fecha, no existe un acuerdo general-upon mejor método para la clasificación de pico, aunque muchas soluciones se han propuesto 3, 4, 5, 6, 7, 8 y grabaciones de los AAM se están convirtiendo cada vez más común 9,culo = &quot;xref&quot;&gt; 10. Debido a la clasificación pico no es un fin en sí mismo, sino que es simplemente un paso previo necesario antes de un nuevo análisis de datos, existe una necesidad de un paquete de fácil utilización que leerá en los archivos de datos de registro bruto y convertirlos en espiga trenes ordenados con un mínimo de usuario de entrada, y como forma rápida y fiable, como sea posible. Este documento proporciona un tutorial para el uso de SpikeSorter - un programa desarrollado con el objetivo de satisfacer esas necesidades. El programa se basa en algoritmos descritos en los documentos publicados previamente 11, 12, 13. Los objetivos en el diseño del programa fueron que a) debe tener una interfaz fácil de usar que requiere poco o ningún conocimiento previo de programación informática o de pico de clasificación metodología; b) deben ser necesarios pocos o ningún otros componentes de software especializado más allá de los sistemas operativos estándar de Windows o Linux; do </em&gt;) Una amplia gama de formatos de grabación de datos para la importación y exportación de datos debe ser apoyada; d) la necesidad de que la entrada del usuario durante la clasificación debe reducirse al mínimo, y e) clasificar los tiempos deben escalar de una manera razonable, a ser posible de forma lineal, con la duración de la grabación y el número de canales en el electrodo. Los algoritmos implementados en el programa incluyen: a) un conjunto flexible de estrategias de pre-procesamiento y detección de eventos; b) una división automatizada y estrategia de conquista de reducción de la dimensión que agrupa las formas de onda de voltaje en base a los componentes principales (PC) de distribución obtenidos a partir de subconjuntos de canales asignados a grupos específicos; c) automatizado agrupación de distribuciones de PC con un procedimiento rápido agrupamiento basado en el algoritmo de media de desplazamiento de 3, 14, y d) fusión de pares parcialmente automatizado y la división de los grupos para asegurarse de que cada uno es tan claro como sea posible de todos los demás. para This, un conjunto de procedimientos se ha agregado que permiten la división manual o fusión de clusters basados ​​en la inspección de las distribuciones de PC, cruzada y auto-correlograms de espiga trenes y parcelas en tiempo de amplitud de formas de onda de pico. Las grabaciones de tetrodos, matrices, arrays tetrodo Utah, así como los AMA unifamiliares y multifamiliares de espiga pueden ser leídos y ordenadas. El límite de corriente en el número de canales es 256 pero esto puede aumentar en el futuro. Otra aplicación de código abierto multiplataforma, &quot;spyke&quot; (http://spyke.github.io), también está disponible. Escrito por uno de nosotros (MS) en Python y Cython, spyke utiliza el mismo enfoque general como SpikeSorter, con algunas diferencias: para reducir la demanda de memoria, los datos en bruto se carga en pequeños bloques, y sólo cuando sea absolutamente necesario; grupos se muestran en exclusiva, manipulados, y se clasifican en 3D; y de componentes principales y análisis de componentes independientes son utilizados como métodos de reducción de dimensiones complementarias. Spyke requiere más usuario eninteracción, sino que se basa en gran medida en el teclado y el ratón atajos y una cola de deshacer / rehacer para explorar rápidamente los efectos de diversos factores en la agrupación de cualquier subconjunto dado de espigas. Estos factores incluyen el canal de espiga y la selección del rango de tiempo, la alineación pico, las dimensiones de agrupamiento y ancho de banda espacial (Sigma) 11. La siguiente es una breve descripción de los algoritmos y estrategias utilizadas para la clasificación. Más descripciones completas se pueden encontrar en las publicaciones anteriores 11, 12, 13 y en las anotaciones que se puede acceder a través de los botones de ayuda (identificados con un &#39;?&#39;) Dentro de SpikeSorter. Después de cargar un archivo de voltaje extracelular prima y el filtrado de los componentes de baja frecuencia, una etapa inicial de los resultados de detección de eventos en un conjunto de eventos, cada uno de los cuales consta de un breve panorama de tensión antes y después de la hora del evento. Si los elegidosmontó sitios están suficientemente espaciadas estrechamente (&lt;100 micras), las señales de una sola unidad aparecerá generalmente en varios canales vecinos. Un canal central se elige de forma automática para cada evento, correspondiente al canal en el que el voltaje de pico a pico del evento es más grande. Automatizados de clasificación se inicia mediante la formación de un solo grupo inicial para cada canal del electrodo, que consiste en todos los eventos que fueron localizados a ese canal. Una unidad situada a medio camino entre canales puede dar lugar a picos que se localizan (quizás al azar) a diferentes canales: los racimos de estos dos conjuntos de picos se identificaron como similar y se fusionaron en una etapa posterior. A continuación se calcula la forma de onda promedio de los eventos en cada grupo inicial. Esto se conoce como la plantilla clúster. canales auxiliares son asignados a cada grupo en función de las amplitudes y desviación estándar de las formas de onda de la plantilla en cada canal. valores de los componentes principales A continuación se calculan para cada clúster basado en On las formas de onda en el conjunto de canales asignado. El usuario puede elegir el número de las principales dimensiones de los componentes de empleo: por lo general 2 es suficiente. Cada grupo se divide entonces en una nueva serie de grupos, y esto se repite hasta que ninguno puede ser aún más dividida por la agrupación automatizada. En este punto, un conjunto inicial de, digamos, 64 racimos de un electrodo de 64 canales, se pueden dividir en dos o tres veces ese número, dependiendo del número de unidades que estaban presentes en la grabación. Pero debido a la asignación de variables de los acontecimientos de las unidades individuales a diferentes canales, el número de grupos que se encuentra en esta etapa es casi con toda seguridad más grande de lo que debería ser. La siguiente etapa de clasificación es para corregir el oversplitting mediante la comparación de pares de racimos y la fusión de pares similares o reasignación de eventos de uno a otro. Esta etapa de clasificación se denomina &quot;unir y separar &#39;. La fusión y división Para n grupos, hay N * (N-1) / 2 pares y por lo tanto el número de pares crece como N 2, que es indeseable. Sin embargo, muchas parejas pueden ser excluidos de la comparación debido a que los dos miembros de la pareja están físicamente separados. Esto reduce la dependencia a algo que está más linealmente relacionada con el número de canales. A pesar de este acceso directo, la fusión y la etapa de división todavía puede ser bastante tiempo. Funciona de la siguiente manera. Cada par de clúster que se va a comparar (los que están físicamente próximos entre sí, como se juzga por la superposición de los conjuntos de canales asignados a cada uno) temporalmente se fusiona, a pesar de mantener las identidades de los picos en los dos grupos de miembros conocidos. Los principales componentes del par resultante de la fusión se calculan entonces. Una medida de la superposición entre los puntos en los dos grupos se calcula basándose en la distribución de los dos primeros componentes principales. La forma en que el ov<html> medida ERLAP se calcula se describe con más detalle en otra parte 11. Su valor es cero si los clústeres no se superponen en absoluto, es decir, el vecino más próximo de cada punto está en el mismo grupo. Su valor es de cerca de 1 si los grupos se superponen completamente, es decir, la probabilidad de que el vecino más cercano está en el mismo grupo es el mismo que el predicho a partir de una mezcla uniforme de puntos. Varios se toman las decisiones que adoptan la medida de solapamiento en cuenta. Si el solapamiento es mayor que un cierto valor, los grupos se pueden combinar. Si el solapamiento es muy pequeño, el par de clúster puede ser definida como distinta y dejó solo. Los valores intermedios, lo que indica una separación incompleta de la pareja de clúster, puede ser señal de que la pareja debe fundirse y volver a dividir, el resultado deseado ser un par de racimos con menos solapamiento. Estos procedimientos se ejecutan primero en una etapa automatizada y luego en una etapa de guiado manualmente. tienda &quot;&gt; En la etapa automatizado, pares de racimo con un alto valor de solapamiento se fusionan;. luego pares de racimo con el intermedio a valores bajos de solapamiento se fusionan y re-split En la segunda etapa, guiada por el usuario, el usuario se presenta con toda la restante pares de racimo ambiguos (es decir, aquellos con valores de solapamiento en un rango intermedio definido) en secuencia y se le pide que elija si a) para fusionar el par, b) se funden y resplit el par, c) declarar el par a ser distinto (que anulará la importancia de la medida de solapamiento), o d) para definir la relación entre la pareja como &quot;ambigua&quot; que indica que los picos en el par es poco probable que estar bien ordenados. se proporcionan varias herramientas para ayudar con estas decisiones, incluyendo auto - y transversales correlograms y diagramas de series de tiempo de la altura de pico y los valores de PC. Lo ideal sería que, al final de las etapas de la fusión y división, cada grupo debe ser distinto de todos los demás,ya sea porque tiene pocos o ningún canales en común con otros grupos, o porque el índice de superposición es menor que un valor definido. Este valor es seleccionable por el usuario, pero es típicamente 0,1. Clusters (unidades) que pasan esta prueba se definen como &quot;estable&quot;, los que no (porque la superposición con uno o más de otros grupos es mayor que el umbral) se definen como &quot;inestable&quot;. En la práctica, la gran mayoría de las unidades terminan siendo definido como &quot;estable&quot; en el acabado de la clasificación, dejando el resto para cualquiera ser descartado o tratado como potencialmente multi-unidad. Requisitos de Software SpikeSorter es compatible con versiones de 64 bits de Windows 7 y Windows 10, y también se ha ejecutado con éxito bajo Linux usando el emulador de vino. Los archivos de datos se cargan por completo en la memoria (para velocidad), por lo tanto necesita RAM disponible a escala con el tamaño de la grabación (permitir que alrededor de 2 GB para el programa en sí). electrofisiológicoAL archivos de datos de más de 130 GB de tamaño han sido ordenados con éxito tanto en entornos Windows y Linux. Las opciones se accede a través de los menús estándar de Windows, una barra de herramientas y cuadros de diálogo. La disposición de los elementos en el menú coincide más o menos el orden de las operaciones de clasificación, comenzando con el menú &quot;Archivo&quot; de la izquierda para la entrada de datos y el menú &quot;Exportar&quot; a la derecha que permite la exportación de datos ordenados. botones de la barra proporcionan accesos directos a los usados ​​comúnmente elementos de menú. El archivo de configuración de canales Muchos formatos de grabación de datos no almacenan ubicaciones de canal. Sin embargo, a sabiendas de éstos es esencial para la clasificación pico. Los canales también pueden ser numerados de diversas maneras por software de adquisición: SpikeSorter requiere que los canales se numeran en secuencia, comenzando con el canal 1. Por lo tanto, un archivo de configuración de electrodo auxiliar tiene que ser creado que se puede volver a asignar los números de canal para seguir la regla secuencial, y para loc canal de tiendasciones. El archivo de configuración de canal es un archivo de texto con una sola fila de texto para cada canal. La primera línea del archivo almacena un nombre de texto de hasta 16 caracteres de longitud, que identifica el electrodo. Los números en las líneas subsiguientes pueden ser separados por pestañas, una coma o espacios. Hay cuatro números en cada fila proporcionar (en orden): el número de canal en el archivo, el número de canal a la que ha de ser asignada (es decir, el número que se utilizará por SpikeSorter), y las coordenadas X e Y de la canal, en micras. La coordenada x normalmente se toma como perpendicular a la dirección de inserción del electrodo y la coordenada y en consecuencia sería profundidad en el tejido. El archivo de configuración tiene que ser colocado en el mismo directorio que el archivo de grabación. Hay una cierta flexibilidad en la forma en que puede ser nombrado. El programa buscará primero un archivo que tiene el mismo nombre que el archivo de datos en bruto, pero con una extensión .cfg. Si ese archivo is no se encuentra, se buscará el &#39;electrode.cfg&#39; archivo. Si no se encuentra el archivo que a su vez se genera un mensaje de error para indicar una falta de información sobre la disposición de canales.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td class="xl63" height="21" style="height:15.75pt;width:162pt" width="216">spikesorter.exe</td>
			<td class="xl63" style="width:53pt" width="71">N/A</td>
			<td class="xl63" style="width:89pt" width="119"></td>
			<td class="xl64" style="width:125pt" width="167">program file currently available through invited dropbox link</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a visual guide to sorting electrophysiological recordings using 'spikesorter'

Few stand-alone software applications are available for sorting spikes from recordings made with multi-electrode arrays. Ideally, an application should be user friendly with a graphical user interface, able to read data files in a variety of formats, and provide users with a flexible set of tools giving them the ability to detect and sort extracellular voltage waveforms from different units with some degree of reliability. Previously published spike sorting methods are now available in a software program, SpikeSorter, intended to provide electrophysiologists with a complete set of tools for sorting, starting from raw recorded data file and ending with the export of sorted spikes times. Procedures are automated to the extent this is currently possible. The article explains and illustrates the use of the program. A representative data file is opened, extracellular traces are filtered, events are detected and then clustered. A number of problems that commonly occur during sorting are illustrated, including the artefactual over-splitting of units due to the tendency of some units to fire spikes in pairs where the second spike is significantly smaller than the first, and over-splitting caused by slow variation in spike height over time encountered in some units. The accuracy of SpikeSorter's performance has been tested with surrogate ground truth data and found to be comparable to that of other algorithms in current development.

La Figura 7 muestra la pantalla (obtenido por ir a &quot;Ver - Ordenado formas de onda &#39;) para una grabación típica ordenada. La opción de vista por defecto es sólo para mostrar las formas de onda en el canal central para cada grupo. Una experiencia común es que las formas de onda para un par de clúster en el mismo canal parecen idénticos, pero cuando el &#39;Comparación de pares&#39; de diálogo se utiliza para examinar los dos grupos hay distintas agrupacio...

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A Visual Guide to Sorting Electrophysiological Recordings Using 'SpikeSorter'

The article shows how to use the program SpikeSorter to detect and sort spikes in extracellular recordings made with multi-electrode arrays.

Una Guía Visual de Ordenación de Registros electrofisiológicos El uso de &#39;SpikeSorter&#39;

Few stand-alone software applications are available for sorting spikes from recordings made with multi-electrode arrays. Ideally, an application should be ...

a-visual-guide-to-sorting-electrophysiological-recordings-using

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.0K vistas.  University of British Columbia. The article shows how to use the program SpikeSorter to detect and sort spikes in extracellular recordings made with multi-electrode arrays.

Video: A Visual Guide to Sorting Electrophysiological Recordings Using 'SpikeSorter'

Chronic Imaging of Mouse Visual Cortex Using a Thinned-skull Preparation

In vivo imaging using two-photon laser scanning microscopy (2PLSM) allows the study of living cells and neuronal processes in the intact brain. The technique presented here allows the imaging of the same area of the brain at several time points (chronic imaging) with microscopic resolution allowing the tracking of dendritic spines which are the small structures that represent the majority of postsynaptic excitatory sites in the CNS. The ability to clearly resolve fine cortical structures over several time points has many advantages, specifically in the study of brain plasticity in which morphological changes at synapses and circuit remodeling may help explain underlying mechanisms. In this video and supplementary material, we show a protocol for chronic in vivo imaging of the intact brain using a thinned-skull preparation. The thinned-skull preparation is a minimally invasive approach, which avoids potential damage to the dura and/or cortex, thus reducing the onset of an inflammatory response. When this protocol is performed correctly, it is possible to clearly monitor changes in dendritic spine characteristics in the intact brain over a prolonged period of time.

In this video and supplemental material, we show a protocol for chronic in vivo imaging of the intact brain using a thinned-skull preparation.

Imagen crónica de la corteza visual del ratón usando una preparación de Diluido-cráneo

In vivo imaging using two-photon laser scanning microscopy (2PLSM) allows the study of living cells and neuronal processes in the intact brain. The ...

Investigación

Neurociencias

Electrophysiological Recordings from the Giant Fiber Pathway of D. melanogaster

When startled adult D. melanogaster react by jumping into the air and flying away. In many invertebrate species, including D. melanogaster, the "escape" (or "startle") response during the adult stage is mediated by the multi-component neuronal circuit called the Giant Fiber System (GFS). The comparative large size of the neurons, their distinctive morphology and simple connectivity make the GFS an attractive model system for studying neuronal circuitry. The GFS pathway is composed of two bilaterally symmetrical Giant Fiber (GF) interneurons whose axons descend from the brain along the midline into the thoracic ganglion via the cervical connective. In the mesothoracic neuromere (T2) of the ventral ganglia the GFs form electro-chemical synapses with 1) the large medial dendrite of the ipsilateral motorneuron (TTMn) which drives the tergotrochanteral muscle (TTM), the main extensor for the mesothoracic femur/leg, and 2) the contralateral peripherally synapsing interneuron (PSI) which in turn forms chemical (cholinergic) synapses with the motorneurons (DLMns) of the dorsal longitudinal muscles (DLMs), the wing depressors. The neuronal pathway(s) to the dorsovental muscles (DVMs), the wing elevators, has not yet been worked out (the DLMs and DVMs are known jointly as indirect flight muscles - they are not attached directly to the wings, but rather move the wings indirectly by distorting the nearby thoracic cuticle) (King and Wyman, 1980; Allen et al., 2006). The di-synaptic activation of the DLMs (via PSI) causes a small but important delay in the timing of the contraction of these muscles relative to the monosynaptic activation of TTM (~0.5 ms) allowing the TTMs to first extend the femur and propel the fly off the ground. The TTMs simultaneously stretch-activate the DLMs which in turn mutually stretch-activate the DVMs for the duration of the flight. The GF pathway can be activated either indirectly by applying a sensory (e.g."air-puff" or "lights-off") stimulus, or directly by a supra-threshold electrical stimulus to the brain (described here). In both cases, an action potential reaches the TTMs and DLMs solely via the GFs, PSIs, and TTM/DLM motoneurons, although the TTMns and DLMns do have other, as yet unidentified, sensory inputs. Measuring "latency response" (the time between the stimulation and muscle depolarization) and the "following to high frequency stimulation" (the number of successful responses to a certain number of high frequency stimuli) provides a way to reproducibly and quantitatively assess the functional status of the GFS components, including both central synapses (GF-TTMn, GF-PSI, PSI-DLMn) and the chemical (glutamatergic) neuromuscular junctions (TTMn-TTM and DLMn-DLM). It has been used to identify genes involved in central synapse formation and to assess CNS function.

Electrophysiological Recordings from the Giant Fiber Pathway of D. melanogaster

The Giant Fiber System is a simple neuronal circuit of adult Drosophila melanogaster containing the largest neurons in the fly. We describe the protocol for monitoring synaptic transmission through this pathway by recording post synaptic potentials in dorsal longitudinal (DLM) and tergotrochanteral (TTM) muscles following direct stimulation of the Giant Fiber interneurons.

Registros electrofisiológicos de la ruta de fibra gigante de D. melanogaster</em

When startled adult D. melanogaster react by jumping into the air and flying away. In many invertebrate species, including D. melanogaster, the "escape" ...

Transretinal ERG Recordings from Mouse Retina: Rod and Cone Photoresponses

There are two distinct classes of image-forming photoreceptors in the vertebrate retina: rods and cones. Rods are able to detect single photons of light whereas cones operate continuously under rapidly changing bright light conditions. Absorption of light by rod- and cone-specific visual pigments in the outer segments of photoreceptors triggers a phototransduction cascade that eventually leads to closure of cyclic nucleotide-gated channels on the plasma membrane and cell hyperpolarization. This light-induced change in membrane current and potential can be registered as a photoresponse, by either classical suction electrode recording technique1,2 or by transretinal electroretinogram recordings (ERG) from isolated retinas with pharmacologically blocked postsynaptic response components3-5. The latter method allows drug-accessible long-lasting recordings from mouse photoreceptors and is particularly useful for obtaining stable photoresponses from the scarce and fragile mouse cones. In the case of cones, such experiments can be performed both in dark-adapted conditions and following intense illumination that bleaches essentially all visual pigment, to monitor the process of cone photosensitivity recovery during dark adaptation6,7. In this video, we will show how to perform rod- and M/L-cone-driven transretinal recordings from dark-adapted mouse retina. Rod recordings will be carried out using retina of wild type (C57Bl/6) mice. For simplicity, cone recordings will be obtained from genetically modified rod transducin &alpha;-subunit knockout (T&alpha;-/-) mice which lack rod signaling8.

We describe a relatively simple method of transretinal electroretinogram (ERG) recordings for obtaining rod and cone photoresponses from intact mouse retina. This approach takes advantage of the block of synaptic transmission from photoreceptors to isolate their light responses and record them using field electrodes placed across the isolated flat-mounted retina.

Transretinal Grabaciones ERG de retina del ratón: Rod y el Cono Photoresponses

There are two distinct classes of image-forming photoreceptors in the vertebrate retina: rods and cones. Rods are able to detect single photons of light ...

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs through activation of their ion channels and neurotransmitter receptors, and process information in part through activity-dependent release of gliotransmitters. Furthermore, astrocytes constitute the main uptake system for glutamate, contribute to potassium spatial buffering, as well as to GABA clearance. These cells therefore constantly monitor synaptic activity, and are thereby sensitive indicators for alterations in synaptically-released glutamate, GABA and extracellular potassium levels. Additionally, alterations in astroglial uptake activity or buffering capacity can have severe effects on neuronal functions, and might be overlooked when characterizing physiopathological situations or knockout mice. Dual recording of neuronal and astroglial activities is therefore an important method to study alterations in synaptic strength associated to concomitant changes in astroglial uptake and buffering capacities. Here we describe how to prepare hippocampal slices, how to identify stratum radiatum astrocytes, and how to record simultaneously neuronal and astroglial electrophysiological responses. Furthermore, we describe how to isolate pharmacologically the synaptically-evoked astroglial currents.

The preparation of acute brain slices from isolated hippocampi, as well as the simultaneous electrophysiological recordings of astrocytes and neurons in stratum radiatum during stimulation of schaffer collaterals is described. The pharmacological isolation of astroglial potassium and glutamate transporter currents is demonstrated.

Dos registros electrofisiológicos de sinápticamente respuestas evocadas neuronal y astroglial en agudas rodajas de hipocampo

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Simultaneous Whole-cell Recordings from Photoreceptors and Second-order Neurons in an Amphibian Retinal Slice Preparation

One of the central tasks in retinal neuroscience is to understand the circuitry of retinal neurons and how those connections are responsible for shaping the signals transmitted to the brain. Photons are detected in the retina by rod and cone photoreceptors, which convert that energy into an electrical signal, transmitting it to other retinal neurons, where it is processed and communicated to central targets in the brain via the optic nerve. Important early insights into retinal circuitry and visual processing came from the histological studies of Cajal1,2 and, later, from electrophysiological recordings of the spiking activity of retinal ganglion cells - the output cells of the retina3,4.
A detailed understanding of visual processing in the retina requires an understanding of the signaling at each step in the pathway from photoreceptor to retinal ganglion cell. However, many retinal cell types are buried deep in the tissue and therefore relatively inaccessible for electrophysiological recording. This limitation can be overcome by working with vertical slices, in which cells residing within each of the retinal layers are clearly visible and accessible for electrophysiological recording.
Here, we describe a method for making vertical sections of retinas from larval tiger salamanders (Ambystoma tigrinum). While this preparation was originally developed for recordings with sharp microelectrodes5,6, we describe a method for dual whole-cell voltage clamp recordings from photoreceptors and second-order horizontal and bipolar cells in which we manipulate the photoreceptor's membrane potential while simultaneously recording post-synaptic responses in horizontal or bipolar cells. The photoreceptors of the tiger salamander are considerably larger than those of mammalian species, making this an ideal preparation in which to undertake this technically challenging experimental approach. These experiments are described with an eye toward probing the signaling properties of the synaptic ribbon - a specialized synaptic structure found in a only a handful of neurons, including rod and cone photoreceptors, that is well suited for maintaining a high rate of tonic neurotransmitter release7,8 - and how it contributes to the unique signaling properties of this first retinal synapse.

We describe the preparation of thin retinal slices from aquatic tiger salamanders (Ambystoma tigrinum) and explain how we use these slices to study synaptic processing in the retina by obtaining dual whole-cell voltage clamp recordings from photoreceptors and second-order horizontal and bipolar cells.

Simultáneas registros de células de fotorreceptores y las neuronas de segundo orden en una rebanada preparación retina Anfibios

One of the central tasks in retinal neuroscience  is to understand the circuitry of retinal neurons and how those connections are  responsible for shaping ...

The Swimmeret System of Crayfish: A Practical Guide for the Dissection of the Nerve Cord and Extracellular Recordings of the Motor Pattern

Here we demonstrate the dissection of the crayfish abdominal nerve cord. The preparation comprises the last two thoracic ganglia (T4, T5) and the chain of abdominal ganglia (A1 to A6). This chain of ganglia includes the part of the central nervous system (CNS) that drives coordinated locomotion of the pleopods (swimmerets): the swimmeret system. It is known for over five decades that in crayfish each swimmeret is driven by its own independent pattern generating kernel that generates rhythmic alternating activity 1-3. The motor neurons innervating the musculature of each swimmeret comprise two anatomically and functionally distinct populations 4. One is responsible for the retraction (power stroke, PS) of the swimmeret. The other drives the protraction (return stroke, RS) of the swimmeret. Motor neurons of the swimmeret system are able to produce spontaneously a fictive motor pattern, which is identical to the pattern recorded in vivo 1.
The aim of this report is to introduce an interesting and convenient model system for studying rhythm generating networks and coordination of independent microcircuits for students&#8217; practical laboratory courses. The protocol provided includes step-by-step instructions for the dissection of the crayfish&#8217;s abdominal nerve cord, pinning of the isolated chain of ganglia, desheathing the ganglia and recording the swimmerets fictive motor pattern extracellularly from the isolated nervous system.
Additionally, we can monitor the activity of swimmeret neurons recorded intracellularly from dendrites. Here we also describe briefly these techniques and provide some examples. Furthermore, the morphology of swimmeret neurons can be assessed using various staining techniques. Here we provide examples of intracellular (by iontophoresis) dye filled neurons and backfills of pools of swimmeret motor neurons. In our lab we use this preparation to study basic functions of fictive locomotion, the effect of sensory feedback on the activity of the CNS, and coordination between microcircuits on a cellular level.

Here we describe the dissection of the crayfish abdominal nerve cord. We also demonstrate an electrophysiological technique to record fictive locomotion from swimmeret motor neurons.

El Sistema Swimmeret de cangrejo de río: Una guía práctica para la disección del cordón nervioso y extracelulares Grabaciones del patrón motor

Here we demonstrate the dissection of the crayfish abdominal nerve cord. The preparation comprises the last two thoracic ganglia (T4, T5) and the chain of ...

Electrophysiological and Morphological Characterization of Neuronal Microcircuits in Acute Brain Slices Using Paired Patch-Clamp Recordings

The combination of patch clamp recordings from two (or more) synaptically coupled neurons (paired recordings) in acute brain slice preparations with simultaneous intracellular biocytin filling allows a correlated analysis of their structural and functional properties. With this method it is possible to identify and characterize both pre- and postsynaptic neurons by their morphology and electrophysiological response pattern. Paired recordings allow studying the connectivity patterns between these neurons as well as the properties of both chemical and electrical synaptic transmission. Here, we give a step-by-step description of the procedures required to obtain reliable paired recordings together with an optimal recovery of the neuron morphology. We will describe how pairs of neurons connected via chemical synapses or gap junctions are identified in brain slice preparations. We will outline how neurons are reconstructed to obtain their 3D morphology of the dendritic and axonal domain and how synaptic contacts are identified and localized. We will also discuss the caveats and limitations of the paired recording technique, in particular those associated with dendritic and axonal truncations during the preparation of brain slices because these strongly affect connectivity estimates. However, because of the versatility of the paired recording approach it will remain a valuable tool in characterizing different aspects of synaptic transmission at identified neuronal microcircuits in the brain.

Patch-clamp recordings and simultaneous intracellular biocytin filling of synaptically coupled neurons in acute brain slices allow a correlated analysis of their structural and functional properties. The aim of this protocol is to describe the essential technical steps of electrophysiological recording from neuronal microcircuits and their subsequent morphological analysis.

Electrofisiológico y Caracterización Morfológica de microcircuitos neuronales en el infarto agudo rodajas de cerebro Usando Emparejados patch-clamp grabaciones

The combination of patch clamp recordings from two (or more) synaptically coupled neurons (paired recordings) in acute brain slice preparations with ...

Whole-cell Patch-clamp Recordings for Electrophysiological Determination of Ion Selectivity in Channelrhodopsins

Over the past decade, channelrhodopsins became indispensable in neuroscientific research where they are used as tools to non-invasively manipulate electrical processes in target cells. In this context, ion selectivity of a channelrhodopsin is of particular importance. This article describes the investigation of chloride selectivity for a recently identified anion-conducting channelrhodopsin of Proteomonas sulcata via electrophysiological patch-clamp recordings on HEK293 cells. The experimental procedure for measuring light-gated photocurrents demands a fast switchable &#8211; ideally monochromatic &#8211; light source coupled into the microscope of an otherwise conventional patch-clamp setup. Preparative procedures prior to the experiment are outlined involving preparation of buffered solutions, considerations on liquid junction potentials, seeding and transfection of cells, and pulling of patch pipettes. The actual recording of current-voltage relations to determine the reversal potentials for different chloride concentrations takes place 24 h to 48 h after transfection. Finally, electrophysiological data are analyzed with respect to theoretical considerations of chloride conduction.

This article describes how the ion selectivity of channelrhodopsin is determined with electrophysiological whole-cell patch-clamp recordings using HEK293 cells. Here, the experimental procedure for investigating chloride selectivity of an anion-selective channelrhodopsin is demonstrated. However, the procedure is transferable to other channelrhodopsins of distinct selectivity.

Grabaciones con abrazadera de parche de células enteras para la determinación electrofisiológica de la selectividad iónica en canalrhodopsins

Over the past decade, channelrhodopsins became indispensable in neuroscientific research where they are used as tools to non-invasively manipulate ...

Zebrafish In Situ Spinal Cord Preparation for Electrophysiological Recordings from Spinal Sensory and Motor Neurons

Zebrafish, first introduced as a developmental model, have gained popularity in many other fields. The ease of rearing large numbers of rapidly developing organisms, combined with the embryonic optical clarity, served as initial compelling attributes of this model. Over the past two decades, the success of this model has been further propelled by its amenability to large-scale mutagenesis screens and by the ease of transgenesis. More recently, gene-editing approaches have extended the power of the model.
For neurodevelopmental studies, the zebrafish embryo and larva provide a model to which multiple methods can be applied. Here, we focus on methods that allow the study of an essential property of neurons, electrical excitability. Our preparation for the electrophysiological study of zebrafish spinal neurons involves the use of veterinarian suture glue to secure the preparation to a recording chamber. Alternative methods for recording from zebrafish embryos and larvae involve the attachment of the preparation to the chamber using a fine tungsten pin1,2,3,4,5. A tungsten pin is most often used to mount the preparation in a lateral orientation, although it has been used to mount larvae dorsal-side up4. The suture glue has been used to mount embryos and larvae in both orientations. Using the glue, a minimal dissection can be performed, allowing access to spinal neurons without the use of an enzymatic treatment, thereby avoiding any resultant damage. However, for larvae, it is necessary to apply a brief enzyme treatment to remove the muscle tissue surrounding the spinal cord. The methods described here have been used to study the intrinsic electrical properties of motor neurons, interneurons, and sensory neurons at several developmental stages6,7,8,9.

Zebrafish In Situ Spinal Cord Preparation for Electrophysiological Recordings from Spinal Sensory and Motor Neurons

This manuscript describes methods for electrophysiological recordings from spinal neurons of zebrafish embryos and larvae. The preparation maintains neurons in situ and often involves minimum dissection. These methods allow for the electrophysiological study of a variety of spinal neurons, from the initial electrical excitability acquisition through the early larval stages.

El pez cebra<em&gt; In Situ</em&gt; Médula Espinal Preparación para Registros electrofisiológicos de Spinal Sensory y neuronas motoras

Zebrafish, first introduced as a developmental model, have gained popularity in many other fields. The ease of rearing large numbers of rapidly developing ...

Electrophysiological Method for Whole-cell Voltage Clamp Recordings from Drosophila Photoreceptors

Whole-cell voltage clamp recordings from Drosophila melanogaster photoreceptors have revolutionized the field of invertebrate visual transduction, enabling the use of D. melanogaster molecular genetics to study inositol-lipid signaling and Transient Receptor Potential (TRP) channels at the single-molecule level. A handful of labs have mastered this powerful technique, which enables the analysis of the physiological responses to light under highly controlled conditions. This technique allows control over the intracellular and extracellular media; the membrane voltage; and the fast application of pharmacological compounds, such as a variety of ionic or pH indicators, to the intra- and extracellular media. With an exceptionally high signal-to-noise ratio, this method enables the measurement of dark spontaneous and light-induced unitary currents (i.e.&#160;spontaneous and quantum bumps) and macroscopic Light-induced Currents (LIC) from single D. melanogaster photoreceptors. This protocol outlines, in great detail, all the key steps necessary to perform this technique, which includes both electrophysiological and optical recordings. The fly retina dissection procedure for the attainment of intact and viable ex vivo isolated ommatidia in the bath chamber is described. The equipment needed to perform whole-cell and fluorescence imaging measurements are also detailed. Finally, the pitfalls in using this delicate preparation during extended experiments are explained.

Electrophysiological Method for Whole-cell Voltage Clamp Recordings from Drosophila Photoreceptors

Whole-cell recordings from Drosophila melanogaster photoreceptors enable the measurement of spontaneous dark bumps, quantum bumps, macroscopic responses to light, and current-voltage relationships under various conditions. In combination with D. melanogaster genetic manipulation tools, this method enables the study of the ubiquitous inositol-lipid signaling pathway and its target, the TRP channel.

Una Guía Visual de Ordenación de Registros electrofisiológicos El uso de 'SpikeSorter'

Resumen

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