尝试聆听来自神经元的信号|速看料

【资料图】

丰桥工业大学 (TUT) 电气与电子信息工程系副教授 Takeshi Kawano 和电子启发跨学科研究所 (EIIRIS) 的研究团队开发了一种直径小于小于 10 μm，使用硅半导体材料的晶体生长。微型同轴针电极在针中有两个电极，可以在非常近的距离内进行差分记录，而传统电极设备以前很难完成这项任务。此外，与传统电极相比，微型电极减少了组织损伤。同轴电极的这些优点可以实现传统技术无法实现的神经元信号的高质量记录，

可以通过将细电极刺入脑组织来检测神经元信号. 它们是脑组织电生理记录的一项非常重要的技术，通过利用高空间分辨率的优势，可以获得有关神经元活动的详细信息。例如，在脑机接口 (BMI) 技术中——一种允许患者使用来自大脑的信号移动他们的假肢或腿的技术——该技术用于将电极植入患者的大脑并记录神经元信号与高空间分辨率非常重要。在记录信号时保持高信噪比也很重要。来自神经元的电信号非常小，大约为几十 μV(1 V 的 1/100,000)，并且由于噪声在组织空间中传播，信号质量会下降。这意味着电极装置必须具有空间分辨率高，抗噪能力强。此外，需要 10 μm 或更小的电极几何形状，以避免对脑组织造成损害。

为了解决与电极相关的这些挑战，研究团队使用气-液-固 (VLS) 生长法(一种硅生长技术)开发了一种针状电极装置，该装置在 < 10 μm 的范围内紧密放置了两个电极。直径针，这是以前从未实现过的。该团队使用以这种方式制造的电极装置对神经元活动进行局部差分记录，两个电极相距 6 μm。由此，该团队在全球首次实现了高信噪比的高质量神经元信号采集。