馬薩諸塞州總醫(yī)院 (MGH) 的研究人員和其他幾家公司的同事進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明，腦細(xì)胞如何相互交流在很大程度上仍是個(gè)謎，但一種以前所未有的清晰度和精確度記錄神經(jīng)元信號(hào)的探針可能有助于解開這些秘密。機(jī)構(gòu)。這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上，可以為更好地了解大腦如何工作、神經(jīng)系統(tǒng)疾病的起源等奠定基礎(chǔ)。
2017 年，比利時(shí)一家名為 IMEC 的數(shù)字技術(shù)公司與霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所(包括 Janelia 研究園區(qū))合作推出了 Neuropixels 探針，這是一種用于記錄腦細(xì)胞或神經(jīng)元活動(dòng)的工具。“Neuropixels 設(shè)備徹底改變了神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，”神經(jīng)科學(xué)家和電生理學(xué)家 Angelique Paulk 博士說，他是 MGH 神經(jīng)技術(shù)和神經(jīng)恢復(fù)中心的研究員，也是該研究的主要作者。
用于記錄神經(jīng)元活動(dòng)的早期技術(shù)通常依賴于插入大腦的相對(duì)較大的電極。“他們可以一次從數(shù)千個(gè)腦細(xì)胞中采樣活動(dòng)，但這會(huì)產(chǎn)生模糊的視圖，”保爾克說。她切換到一個(gè)音頻類比來描述舊設(shè)備的錄音質(zhì)量：想象站在擁擠的足球場(chǎng)中央，聆聽人群的咆哮。相比之下，Neuropixels 探頭要小得多，但分辨率要高得多。“相反，這就像你能夠錄制數(shù)百個(gè)單獨(dú)的聲音，每個(gè)聲音都有自己的麥克風(fēng)，”保爾克說。
然而，最初的 Neuropixels 探針被設(shè)計(jì)為用于嚙齒動(dòng)物等小型實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物的研究工具。神經(jīng)科學(xué)家立即表達(dá)了對(duì)一種可用于研究人類大腦的工具的興趣，該工具需要進(jìn)行一些修改。例如，最初的 Neuropixels 探針太脆弱，無法用于大型人腦，因此必須做得更厚。不過，保爾克說，探針只有大約三根頭發(fā)的寬度。
Nature Neuroscience報(bào)告的目標(biāo)是開發(fā)使用改進(jìn)的 Neuropixels 探針記錄在手術(shù)室接受神經(jīng)外科手術(shù)的人類患者的大腦活動(dòng)的技術(shù)。已經(jīng)計(jì)劃接受神經(jīng)外科手術(shù)治療幾種不同疾病的九名患者同意讓 MGH 神經(jīng)外科醫(yī)生在手術(shù)過程中記錄他們的大腦活動(dòng)。
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