W ostatnich latach obserwujemy szybki rozwój technologii elektrod wielokanałowych pozwalających na jednoczesną rejestrację potencjału zewnątrzkomórkowego w wielu miejscach w mózgu. W związku z tym rośnie również zapotrzebowanie na nowoczesne metody analizy takich danych.
Wybór metod zależy od częstotliwości sygnału, które chcemy analizować. Wysokie częstotliwości potencjału zewnątrzkomórkowego odzwierciedlają wyładowania pojedynczych komórek. Nasza metoda służy głównie do analizy niskich częstotliwości nazywanych potencjałem polowym (ang. Local Field Potential, LFP). Uważa się, że LFP odzwierciedla zsynchronizowane przetwarzanie informacji w dendrytach.
Potencjał zewnątrzkomórkowy generowany jest przez prądy transbłonowe – czyli ruch jonów do wewnątrz i na zewnątrz komórek nerwowych. Ze względu na charakter pola elektromagnetycznego lokalna aktywność prądów skutkuje potencjałem widocznym na wielu elektrodach, co utrudnia interpretację LFP. Dlatego przy analizie potencjału często przydatna okazuje się rekonstrukcja źródłowej gęstości prądu (ang. current source density, CSD) określającej profil lokalnej aktywności w badanej tkance. CSD jest dodatnie tam, gdzie jony dodatnie średnio wpływają do wewnątrz ciała komórki, ujemne tam gdzie wypływają.
Dotychczasowe metody rekonstrukcji CSD posiadały dwa zasadnicze ograniczenia: nie pozwalały na analizę danych rejestrowanych nieregularnie rozmieszczonych elektrodach oraz były wrażliwe na szum w danych. Nasza metoda kCSD (ang. Kernel Current Source Density), dzięki wykorzystaniu nowoczesnych metod statystycznych daje znacząco lepsze wyniki niż jej poprzedniczki w obecności szumu. Nie wymaga również żadnej regularności w rozmieszczeniu elektrod. Otwiera to szereg nowych możliwości przed badaczami.