Патенты автора Казанцев Виктор Борисович (RU)
Система для регистрации и декодирования биоэлектрической активности мозга и мышц человека // 2652058
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратно-компьютерным системокомплексам, которые используют биоинформационные индикаторы в виде сигналов мозга и мышц человека в робототехнических средствах реабилитации людей с нарушениями функции мозга и центральной нервной системы. Система для регистрации и декодирования биоэлектрической активности мозга и мышц человека содержит электроды для снятия мышечных сигналов, подключенные через восемь энцефалограммных каналов к блоку усиления мышечных сигналов, электроды для снятия мозговых сигналов, подключенные через четыре миографических канала к блоку усиления мозговых сигналов и закрепленные на шлеме для фиксации электродов для снятия мозговых сигналов, при этом блок усиления мышечных сигналов и блок усиления мозговых сигналов выполнены с возможностью передачи сигнала по асинхронному последовательному протоколу в вычислительную систему, выполненную на кристалле для цифровой обработки сигнала и снабженную блоком беспроводной связи с внешним исполнительным устройством робототехнического средства реабилитации человека. Использование изобретения позволяет расширить арсенал средств для регистрации и декодирования биоэлектрической активности мозга и мышц человека. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к нейрофизиологии, конкретно к направленному обучению биологической нейронной сети. Способ включает использование микроэлектродной матрицы для выращивания культуры диссоциированных нейрональных клеток, стимуляцию высокочастотными электрическими импульсами двух участков нейрональных клеток на основе правила зависящей от времени импульса синаптической пластичности и оценку эффективности обучения биологической нейронной сети. Используют микроэлектродную матрицу, совмещенную с двухкамерным микрожидкостным чипом, содержащим микроканалы для культивирования двух связанных аксонами популяций диссоциированных нейрональных клеток. Стимуляцию высокочастотными электрическими импульсами двух участков нейрональныхных клеток осуществляют на основе правила зависящей от времени импульса синаптической пластичности, при которой импульс направляется по аксонам в микроканалах от популяции-источника в популяцию-приемник. Стимулируют участки нейронной сети, соответствующие расположению пре- и постсинаптических нейронов в сконструированной связи. Оценку эффективности обучения биологической нейронной сети проводят по прямому показателю заданной функциональной связи и косвенным показателям. Изобретение позволяет направленно изменять функциональные связи в культуре диссоциированных клеток и детектировать вызванный эффект на основе их функциональной активности. 2 ил., 2 пр.
КОННЕКТОР И УСТАНОВКА С ЭТИМ КОННЕКТОРОМ ДЛЯ ХРОНИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОВОЗБУДИМЫХ КЛЕТОК // 2636890
Группа изобретений относится к оборудованию для проведения исследований в области медицины и физиологии. Коннектор для хронической стимуляции электровозбудимых клеток содержит основание и крышку, выполненные с возможностью герметичного соединения друг с другом, микроэлектродную матрицу, выполненную в виде массива из металлических микроэлектродов, сформированных на подложке, с чашей для культуры клеток и с контактными площадками по периметру, соединенными посредством токопроводящих дорожек с микроэлектродами, и плату с отверстием, с выступом, с прижимными пружинными контактами, соединенными токопроводящими дорожками. Основание выполнено с отверстием для выступа платы, крышка выполнена с отверстием, покрытым фильтрующей мембраной, микроэлектродная матрица установлена на дно основания. Над микроэлектродной матрицей установлена плата. Чаша с культурой клеток выполнена выступающей сквозь отверстие платы. Выступ платы выполнен выходящим за периметр основания через отверстие для выступа платы и соединен с внешним разъемом. Прижимные пружинные контакты платы расположены соосно контактным площадкам микроэлектродной матрицы с возможностью взаимодействия с ними. Раскрыта установка для хронической стимуляции электровозбудимых клеток, в которой используется коннектор. Технический результат состоит в обеспечении управления стимуляцией электровозбудимых клеток в стерильных условиях их развития. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к медицине и физиологии и касается стимуляции электровозбудимых нейрональных клеток, что может быть использовано в исследованиях клеток, выращиваемых на микроэлектродной матрице (МЭМ). Способ включает размещение культур клеток на чаше микроэлектродной матрицы, выполненной в виде массива из металлических микроэлектродов, сформированных на подложке, с контактными площадками по периметру, соединенными посредством токопроводящих дорожек с микроэлектродами. Поддержание жизнеспособности культур клеток осуществляют в условиях СО2-инкубатора. Проводят генерацию электрических сигналов с помощью стимулятора, передачу генерируемых сигналов от стимулятора к культурам клеток на МЭМ, регистрацию спонтанной активности культур клеток. Новым является то, что МЭМ предварительно устанавливают в коннектор, помещенный в инкубатор. Причем в коннекторе над МЭМ устанавливают плату с отверстием, с выступом, с прижимными пружинными контактами, соединенными токопроводящими дорожками. Устанавливают таким образом, чтобы чаша с культурой клеток выступала сквозь отверстие платы, а прижимные пружинные контакты платы были расположены соосно контактным площадкам МЭМ с возможностью взаимодействия с ними. Коннектор и МЭМ соединяют со стимулятором посредством шлейфа из проводных соединений. Генерацию электрических сигналов осуществляют в виде последовательности, состоящей из серии 5 импульсов с межимпульсным интервалом 20 мс и интервалом между сериями 200 мс. При этом передачу генерируемых биполярных стимулов от стимулятора к культурам клеток осуществляют посредством шлейфа из проводных соединений, подключенного к разъему на выходе стимулятора с одной стороны и к внешнему разъему коннектора с другой стороны через прижимные пружинные контакты по токопроводящим дорожкам платы на контактные площадки МЭМ и по токопроводящим дорожкам МЭМ через микроэлектроды. Способ обеспечивает возможность непрерывной и длительной (хронической) стимуляции культуры электровозбудимых нейрональных клеток, улучшение физиологических условий, необходимых для ее развития, повышение надежности эксперимента. 7 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 пр.
СПОСОБ ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ КУЛЬТУРЫ, ВЫРАЩЕННОЙ НА МУЛЬТИЭЛЕКТРОДНОЙ МАТРИЦЕ // 2553947
Изобретение относится к области проведения электрофизиологических манипуляций с живой тканью и может быть использовано для обучения нейронной сети in vitro. Техническим результатом является создание протокола обучения, включающего алгоритм определения оптимальных для индивидуальной биологической нейронной сети параметров, используемых в протоколе обучения. Особенностью способа является то, что до начала процесса обучения производят предварительную стимуляцию без обратной связи, на основании которой выбирают наиболее эффективный стимулирующий электрод, который будут использовать в процессе обучения, и подбирают параметры стимуляции, производят контрольную стимуляцию без обратной связи на выбранном стимулирующем электроде, на основании которой выбирают наиболее эффективный регистрирующий электрод для использования в процессе обучения, подбирают критерий ответа и критерий обучения, адаптируя перечисленные параметры и критерии к физиологическим особенностям биологической нейронной сети в данном конкретном эксперименте, после окончания процесса обучения проверяют сохранение эффекта обучения. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
