UCSD的Moutri教授团队: 在皮层类脑器官中引入NOVA1基因的远古变体，将导致神经发育产生变化

(A)   皮层类脑器官放置于微电极阵列上的图示及对应的明场照片。

(B)   突变组和对照组相比，在总发放数量、平均发放率等参数上没有差别，但是同步性指数偏低。在完成sorting后，从FR和CV这两个维度看，我们发现突变组样本中神经元的差异性更高。

(C) 图和 (D) 图分别是发放频率及CV值的概率密度统计结果。

(E)  图用2D形式展现了两个参数的分布情况。其中用颜色标记的三块代表性区域（黄色：CV和FR都低；绿色：低CV，高FR；洋红：高CV，低FR），其对应原始数据以实时光栅图的形式展示在F图中。可以看到，洋红色区域的数据（神经元高异质性）全部来自于含尼安德特人基因的类脑器官，而对照组中的神经元则极少有高异质性（即高CV值）情况发生。

使用Axion的12孔微电极阵列（MEA）细胞培养板，对多组类脑器官样本的电生理表型开展了同步实时测试。信号记录及分析使用了Maestro MEA系统及AxIS软件。电发放检测时，将每个电极的自适应阈值设定在噪音标准差的5.5倍。并通过明场照片来持续判断样本密度及相应的电极覆盖情况。

在数据分析时，对于每个电极采集到的数据，我们都使用主成分分析提取波形特征，然后进行了spike sorting。之后，基于发放间间隔（ISI）的系列参数，我们就能得到发放频率（FP）和变异系数（CV）了。 

人工大脑更进一步-世界首个精细核团类器官丘脑弓状核在宾大诞生

使用Maestro MEA设备测定了下丘脑弓状核(ARCOs)的对照C3组、PWS模型Min-1组及Maj-1组的类脑器官电活动。在种板第 72 天，PWS模型Min-1组及Maj-1组样本在120s内自发平均放电率明显低于C3对照组(图2Q, R, S)。

图2 72天龄的C3、Min-1及Maj-1组下丘脑弓状核类脑器官电活动比较

(Q)C3、Min-1及Maj-1组类脑器官在微电极阵列上的形态

(R)上述各组在120s内的自发放电光栅图 (S)上述各组在120s内的自发平均放电率统计图

使用了Maestro Pro系统记录ARCOs类脑器官电活动。具体步骤如下：

1. 预先使用基质胶(Matrigel)包被12孔MEA电极板；

2. 将生长至60天的ARCOs种植在12孔MEA电极板上，并使用BrainPhys neuronal 培养基继续培养；

3. 培养2周后，开始记录ARCOs神经自发放电。

4. 记录方法为控制ARCO环境温度至37℃，连续记录120s，记录软件为Axion BioSystems的Maestro AxIS solfware；

5. 计算平均放电频率时仅将活跃电极纳入统计；

6. 使用Neural Metric Tool软件对ARCOs自发放电和簇放电进行分析及作图；

‘Connected Lab’方案

Axion Portal能将Omni箱内活细胞分析仪所采集的电极板图像数据，自动整合到Maestro MEA或Maestro Z系统的软件内。这样，在做2D/3D样本功能分析时，您就能在同一软件窗口内获取其形态、位置、密度、贴壁及健康状态等多维度信息，从而更快速地得到完整、准确的细胞表型结论。