Análise de sinais eletrofisiológicos obtidos por matrizes microeletrodo, calibradas por testes estocásticos descritivos da estrutura de densidade de probabilidade

• Autor(a) principal: Faria, Vinícius Naves Rezende
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32690; http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.404
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA; Matiz Microeletrodos MEA; Cultura Neuronal; Ruído Biológico; Guassianidade; Estacionariedade; MEA Microelectrodes Array; Neuronal Culture; Biological Noise; Gaussianity and Stationarity; Engenharia elétrica

O presente trabalho objetiva apresentar, discutir e caracterizar quantitativamente o sinal de culturas neuronais, captados por sistema MEA60 calibrado, levando-se em conta a evolução temporal da atividade elétrica ao longo das regiões geométricas deste dispositivo; além de aplicar a mesma análise ao componente de ruído deste sinal, composto por ruído de instrumentação e ruído biológico. Para tanto, a metodologia proposta compreende a captação destes sinais por equipamento de captação MEA devidamente calibrado sob conceitos de metrologia e incerteza de medição aplicados, análise clássica baseada em spikes e bursts e, por fim, a descrição da estrutura de densidade de probabilidade por meio da quantificação da gaussianidade (porcentagem de segmentos não gaussianos – PSNG) e estacionariedade (porcentagem de segmentos não estacionários – PSNE). Os quantificadores ligados à densidade espectral de potência, de primeira ordem, mostram-se estatisticamente fracos em caracterizar as componentes do sinal MEA. No entanto, PSNG e PSNE foram capazes de caracterizar as etapas de crescimento da cultura celular neuronal, assim como, indicar potencial diferenciação entre os trechos de ruído biológico intrínsecos a este sinal. Isto é reforçado pelo resultado da análise de conglomerados. Na análise da componente do ruído biológico, ocorreu aumento de PSNE nas fases de início e morte celular em que as características estatísticas variaram ao longo do tempo e carregaram informações importantes não aleatórias no sentido estacionário ou gaussiano. Por fim, a fase de morte celular, uma fase biologicamente importante no que se refere a reações bioquímicas e celulares, naturais do processo de morte celular biológica, foi a fase que apresentou mais correlações entre as variáveis estudadas, mostrando certa organização biológica.