Rappel d'une courbe Ion Channel IV Utilisation des composants de fréquence

1. Préparer Fonction bruit et le signal d'entrée Créer une fonction de bruit contenant les composants de fréquence désirée. Cela peut être fait en décrivant les composants de fréquence souhaitée dans le domaine fréquentiel puis en calculant la transformée de Fourier rapide inverse. Dans cette étude, 1 – 15 kHz a été utilisé. Toutes les transformations de Fourier et de Fourier inverse transforme décrites dans cette étude ont été calculées en utilisant la FFT de Matlab et les fonctions IFFT. Échelle de l'amplitude de la fonction de bruit de manière appropriée. Dans cette étude, la fonction de bruit a été réduit de telle sorte que le zéro à pic d'amplitude de la fonction de bruit est de 50 ou 100 mV. Créer un fichier de relance en utilisant des méthodes appropriées pour le logiciel d'acquisition utilisé. Pour Clampex 8, d'abord créer un fichier texte avec l'en-tête approprié. Ci-dessous l'en-tête, insérez l'incrément de temps pour un seul balayage de la première colonne. Les incréments de temps devrait avoir le même espacement temporel que l'intervalle d'échantillonnage utilisé dans les mesures. Pour chaque balayage dans le protocole de l'échelon de tension d'insérer les tensions exacte souhaitée à chaque pas de temps. Ceci devrait inclure la fonction de bruit. 2. Effectuer des mesures de voltage Créer un protocole de mesure dans le logiciel d'acquisition qui est compatible avec le fichier de relance généré précédemment. En Clampex, il ya un menu qui permet à l'utilisateur d'associer un fichier de relance avec le protocole actuel. Attacher un modèle (ou biologique) de cellules à l'équipement de mesure. Réaliser l'expérience, comme prévu. Aux fins de contrôle, assurez-vous d'inclure des mesures périodiques qui ne comprennent pas toutes les fonctions de bruit. 3. Analyse Expérience Message Calculer la courbe IV pour un enregistrement individuel. Si l'enregistrement est à l'état stationnaire lorsque la fonction du bruit est appliquée, la courbe IV peut être créé en utilisant une partie l'état d'équilibre de l'enregistrement temporellement dehors de la plage de la fonction de bruit. Si l'enregistrement n'a pas été à l'état stationnaire, la fonction de bruit peut interférer avec le calcul de la courbe IV, donc un deuxième enregistrement doit être fait sans la fonction de bruit présent. Pour chaque étape de tension dans un enregistrement de calculer la transformée de Fourier rapide de la portion de l'enregistrement où la fonction de bruit a été inséré. Combinez la transformée de Fourier pour chaque étape de tension en amxn matrice, où m est le nombre de fréquences dans la FFT, et n est le nombre d'étapes de tension. Dans cette configuration, chaque rangée de la matrice représente l'amplitude d'une fréquence unique à tous les échelons de tension dans l'expérience. Pour chaque fréquence (c'est à dire chaque ligne de la matrice ci-dessus) corréler la ligne avec la courbe IV généré en 3.1 et enregistrer le coefficient de corrélation. Tracer la fréquence en fonction du coefficient de corrélation pour visualiser les fréquences dont hautement corrélée avec la courbe IV. Depuis la composante continue est contenue dans la première fréquence de la FFT, le coefficient de corrélation pour cette fréquence doit toujours être> 0,99. 4. Les résultats représentatifs: Des mesures représentatives de tension de serrage sont indiqués pour une cellule modèle sans (figure 1A) et avec (figure 1B) une fonction de bruit inséré dans le protocole échelon de tension. La courbe IV a également été calculée pour la cellule de modèle (figure 1C). Pour chaque balayage, dans les enregistrements de la figure 1, la FFT a été calculé sur la période où la fonction de bruit a été inséré (voir encadré rouge dans les figures 1A, 1B). Figures 2A et 2B montrent la FFT calculée pour les enregistrements de la figure 1A et 1B, respectivement. Lors de l'inspection visuelle, la composante continue (en rouge) apparaît pour imiter la forme de la courbe IV. Sans la fonction de bruit, toutes les fréquences supérieures DC semblent avoir amplitudes proche de zéro (figure 2A). Lorsque la fonction de bruit est inséré, les fréquences entre 1 et 15 kHz ont des amplitudes visuellement perceptibles (figure 2B). La figure 3 montre le résultat de la corrélation des amplitudes de fréquences individuelles au cours de la série de mesures de tension contre la courbe IV. La figure 3A-C montre les coefficients de corrélation lorsque l'expérience a été faite dans des conditions de contrôle (pas de fonction de bruit) et avec des amplitudes de bruit de 50 et 100 mV, respectivement. Avis à tous les cas, la composante continue semble être en corrélation presque parfaite avec la courbe IV. En effet, pour tous les enregistrements, le coefficient de corrélation pour cette fréquence a été supérieure à 0,99 (R = 0,9996 ± 1E-5, moyenne ± écart type). Quand nous regardons la figure 3A (conditions de contrôle), il n'ya pas de fréquences en dehors de la composante continue dont l'amplitude est corrélée de manière significative avec la courbe IV. Plus précisément, aucun de ces fréquences ont des coefficients de corrélation supérieur à 0,5. Lors de l'insertion de la fonction de l'amplitude du bruit le plus faible (50 mV), ces mêmes fréquences avaient encore les coefficients de corrélation inférieur à 0,5. Les coefficients de corrélation pour lesfréquences soi n'a pas non plus devenir supérieure à 0,5 lorsque l'amplitude du bruit a été augmenté à 100 mV. . Figure 1 Recordings cellulaire Modèle: enregistrements pince de tension sont indiquées pour une cellule modèle sans (1A) et avec (1B) une fonction de bruit inclus dans le protocole échelon de tension. Pour la première et la dernière de 20 ms de chaque balayage, le potentiel a été maintenu à le potentiel de maintien (0 mV). Chaque étape de tension était de 80 ms de long, et la fonction de bruit a été inséré de 40 ms après le début de l'étape. La fonction de bruit avaient une durée de 30 ms et contient des fréquences entre 1 et 15 kHz. La tension était intensifié BOF, -150 à +50 mV par incréments de 5 mV. Une courbe IV de la cellule de modèle est également montré (1C). Pour faire des enregistrements plus facile à lire, que chaque coup cinquième a été inclus dans 1A et 1B, mais tous les balayages ont été inclus dans 1C. Figure 2 FFT d'enregistrements:. La FFT a été calculé pour la portion de 30 ms de chaque balayage où la fonction de bruit doit être inséré (la zone délimitée par la boîte rouge dans les figures 1A, 1B). Figures 2A et 2B montrent la FFT calculée avec et sans la fonction de bruit, respectivement. Une fois encore, pour plus de clarté, seule la FFT de chaque balayage de cinquième est inclus dans le chiffre, mais tous les balayages ont été utilisées dans les calculs futurs. . Figure 3 Corrélations Fréquence IV: Les résultats des corrélations entre la courbe IV d'un enregistrement et l'amplitude des fréquences individuelles au cours de la série de mesures de tension est affichée. Les figures 1A – 1C montrent le coefficient de corrélation pour des fréquences allant de 0 à 20 kHz, dans des conditions de contrôle, et en présence de 50 ou 100 mV fonctions de bruit, respectivement. La figure 4 re-création de la courbe IV:. La courbe IV de la cellule du modèle (le même que la figure 1C) et l'ampleur des deux fréquences ont été superposées. La première fréquence est la composante continue (R = 0,995), et la seconde était une fréquence choisie au hasard avec une faible corrélation (R = 0,3212). Les amplitudes de fréquence ont été réduits à environ la même amplitude que la courbe IV.