The increasing number of channels offered by new Microelectrode Array (MEA) systems raises the problem of data handling and analysis in real time. The goal of the RETINE project is to develop a new MEA system, called NeuroPXI, offering 256 channels with online features for MEA data recording, processing and stimulation. This system is a complete redesign of the ASIC-based BioMEA system developed previously. NeuroPXI is based on a front-end device featuring integrated electronics handling signal amplification and current-mode stimulation, and a back-end device handling real-time data processing and 2D spatiotemporal stimulus generation. Initial tests of this system have been performed on mouse spinal cord networks in which waves of activity were successfully recorded. Further tests of NeuroPXI, performed on rats, will consist first, in recording activity waves in the newborn retina and second, in patterned retinal stimulation combined with optical cortical recordings of the primary visual cortex. Such experiments have recently been conducted using the BioMEA system with standard pulse stimuli, and will be repeated with the NeuroPXI system to include more complex 2D-pattern stimuli.

Le nombre croissant de canaux de mesure offert par les nouveaux systèmes d’électrophysiologie basés sur des matrices de microélectrodes pose le problème de la gestion de flux de données importantes et de leur analyse temps réel. L’objectif du projet RETINE est de développer un nouveau système MEA, appelé NeuroPXI, comprenant 256 voies de mesure et des caractéristiques temps-réel d’enregistrement, de traitement et de stimulation. Ce système est une refonte complète du système BioMEA développé par le passé et conçu autour du même ASIC d’enregistrement et de stimulation. Le système NeuroPXI est constitué d’un front-end basé sur de l’électronique intégrée réalisant à la fois l’amplification du signal et la stimulation en mode courant, et d’un back-end mettant en œuvre le traitement de données en temps-réel ainsi que la génération de stimuli spatiotemporels. Les premiers tests du système ont été réalisés sur des réseaux neuronaux de la moelle épinière de souris dans laquelle des vagues d’activité ont été enregistrées avec succès. D’autres tests de NeuroPXI seront réalisés chez le rat et consisteront : (i) à enregistrer des vagues d’activité dans la rétine de rat nouveau-né, (ii) à stimuler électriquement de manière complexe la rétine en combinaison avec l’enregistrement optique de la réponse dans le cortex visuel primaire. De telles expériences ont récemment été conduites avec le système BioMEA avec des pulses classiques de stimulation : elles seront répétées avec le nouveau système NeuroPXI de manière à inclure des patterns de stimulation 2D plus complexes.