高分辨率探针可能有助于解开大脑功能和神经系统疾病的秘密

马萨诸塞州总医院 (MGH) 的研究人员和其他几家公司的同事进行的一项研究表明，脑细胞如何相互交流在很大程度上仍是个谜，但一种以前所未有的清晰度和精确度记录神经元信号的探针可能有助于解开这些秘密。机构。这些发现发表在《自然神经科学》杂志上，可以为更好地了解大脑如何工作、神经系统疾病的起源等奠定基础。

2017 年，比利时一家名为 IMEC 的数字技术公司与霍华德休斯医学研究所(包括 Janelia 研究园区)合作推出了 Neuropixels 探针，这是一种用于记录脑细胞或神经元活动的工具。“Neuropixels 设备彻底改变了神经科学领域，”神经科学家和电生理学家 Angelique Paulk 博士说，他是 MGH 神经技术和神经恢复中心的研究员，也是该研究的主要作者。

用于记录神经元活动的早期技术通常依赖于插入大脑的相对较大的电极。“他们可以一次从数千个脑细胞中采样活动，但这会产生模糊的视图，”保尔克说。她切换到一个音频类比来描述旧设备的录音质量：想象站在拥挤的足球场中央，聆听人群的咆哮。相比之下，Neuropixels 探头要小得多，但分辨率要高得多。“相反，这就像你能够录制数百个单独的声音，每个声音都有自己的麦克风，”保尔克说。

然而，最初的 Neuropixels 探针被设计为用于啮齿动物等小型实验室动物的研究工具。神经科学家立即表达了对一种可用于研究人类大脑的工具的兴趣，该工具需要进行一些修改。例如，最初的 Neuropixels 探针太脆弱，无法用于大型人脑，因此必须做得更厚。不过，保尔克说，探针只有大约三根头发的宽度。

Nature Neuroscience报告的目标是开发使用改进的 Neuropixels 探针记录在手术室接受神经外科手术的人类患者的大脑活动的技术。已经计划接受神经外科手术治疗几种不同疾病的九名患者同意让 MGH 神经外科医生在手术过程中记录他们的大脑活动。

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