Implementazione e valutazione comparativa di algoritmi di spike sorting per analisi online di segnali neuronali in vitro

This thesis is set within the context of electrophysiological signals analysis from cultured neuronal networks, using Micro-electrode array (MEAs) technology. It presents the implementation and validation of a software platform and a MATLAB based on GUI, including several algorithms for spike sorting and the evaluation of their performances trough the use of suitable artificial and real data sets. It is also reported an estimation of the feasibility of the online functioning of the chosen methods, in order to interface the validated software with the acquisition device and to decrease both the analysis time and the amount of data to store.

Il lavoro di tesi si inserisce nel contesto sperimentale di analisi dei segnali di attività elettrofisiologica di colture neuronali dissociate, attraverso la tecnologica dei Micro-electrode array (MEA). Si presenta l’implementazione e la validazione di un software e di un’interfaccia grafica in ambiente MATLAB, comprendente più algoritmi per lo svolgimento del processo di spike sorting, e la valutazione delle loro performance tramite opportuni data set di segnali simulati e reali. Si riporta inoltre una valutazione dell’operabilità online degli algoritmi scelti, affinché sia possibile l’interfacciamento con il dispositivo di acquisizione dei segnali e la conseguente riduzione del tempo richiesto per le analisi e della quantità di memoria per i dati.