Evidenze sperimentali e teorici sostengono la possibilità che il cervello opera attraverso l'attivazione coordinata di gruppi di cellule ^1-5, che può essere considerato come unità funzionali dinamici che transientemente interagiscono tra loro, sagomatura e sottostanti diversi stati cerebrali. Modularità funzionale dipende anche e associato con l'organizzazione modulare strutturale dei circuiti cerebrali ^6,7. Come funzione e la struttura dei circuiti cerebrali reciprocamente forma l'altro è ancora una delle principali questioni aperte nel campo delle neuroscienze. Per fornire una comprensione più approfondita di questa domanda, è importante identificare quadri sperimentali ottimali dove è possibile affrontare, almeno parzialmente, tali problemi. Dal controllo manipolazione delle dinamiche spazio-temporali delle reti neuronali in esperimenti in vivo è impegnativo, lo sviluppo di modelli in vitro reti neuronali è di notevole interesse per la loro facile accessibility, il monitoraggio, la manipolazione e modellazione ^8,9. Negli ultimi anni, nel settore delle tecnologie in vitro sostenute da metodi di substrato patterning avanzati hanno permesso di indurre le reti neuronali per sviluppare una gamma di strutture modulari predefinite ³ e per studiare le proprietà funzionali delle reti con topologie imposti ^10. In particolare, i metodi sono stati recentemente utilizzati per organizzare reti imponendo vincoli fisici ^4,11. Infatti, per studiare il legame tra struttura e funzione nelle reti neuronali e per fornire una rappresentazione semplificata ma plausibile di interagire assiemi neuronali, sistemi in vitro dovrebbero fornire neuronali sottopopolazioni interconnessi. Omogenei colture neuronali ampiamente studiato 2D non impongono vincoli spaziali sul cablaggio emergenti auto-organizzato dei circuiti. Quindi un possibile approccio per modellare gruppi di cellule artificialmente interconnessi è di posizionare diverse popolazioni neuronali in battibeccoaree distinte buona resa. La distanza tra queste zone non impedisce i collegamenti assemblee interrelazioni. Questo approccio, pur garantendo un controllo notevole sopra complessità della rete, ha dimostrato di fornire un repertorio ricco di modelli di sincronizzazione ^6,7,12.

Al fine di facilitare una coltura riproducibile di gruppi neuronali modulari, un protocollo per assemblare l'auto-organizzazione di reti in cluster neuronali collegati da assoni e dendriti è presentato e descritto. La struttura polimerica per il confinamento fisico di colture neuronali è stato creato da polydimtheylsiloxane (PDMS). PDMS è un elastomero ampiamente utilizzati per applicazioni biomediche grazie alla sua biocompatibilità, la trasparenza e la permeabilità ai gas ^13. Il PDMS è preparato e escluso dalla SU8 micromachined 2075 ^14,15 strutture da-spin rivestimento a PDMS liquido su un "maestro" come descritto in precedenza in Jackman et al. ¹⁶ THa raggiunto modellato reti neuronali sono composti da moduli di diverse dimensioni interconnesse e che sono stati ottenuti con successo su entrambi i vetrini e Micro Electrode Array (MEA) ^17-20. La densità delle connessioni tra i moduli può cambiare le caratteristiche della sincronizzazione di rete, da una rete completamente sincronizzato, tipica delle culture uniformi, a stati transitori di sincronizzazione tra i moduli.