傳感器在監視大腦神經元中，起著什麼樣的作用？

　　勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）的生物醫學工程師與加州大學舊金山分校（UCSF）的研究人員合作，建立了記錄大腦活動的傳感器網絡。它使用高密度的可植入傳感器在相對較長的時間跨大腦的多個區域收集實時數據。

　　在至少五個月的時間內，該網絡可以通過分布在齧齒動物大腦多個區域的設備連續測量近400個單神經元的活動。研究人員使用UCSF開發的自動峰值分選器得出的結論是，記錄足夠穩定，可以跟蹤一個星期以上的大量單個神經元。該研究源自旨在更好地了解隨著時間推移而發生的學習機制的項目。

　　LLNL研究人員Angela Tooker表示：「能夠長時間從多個區域進行高保真記錄，使您可以研究學習模式以及記憶隨時間的變化。」 「現在，我們可以看到隨著培訓，再培訓和新刺激每天發生的變化。它開闢了一個全新的領域。」

　　使用勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）設計和開發的柔性多電極陣列，由洛倫·弗蘭克（Loren Frank）教授（中心）領導的UCSF研究人員小組能夠在至少五個月的時間內連續測量近400個單神經元的神經活動。圖為齧齒動物的大腦區域。（由Noah Berger / UCSF提供）

　　加州大學舊金山分校的科學家將聚合物探針植入齧齒動物大腦的四個遙遠區域：海馬，腹側紋狀體，眶額皮質和內側額前皮質。記錄顯示，海馬尖波漣漪如何在記憶中發揮作用，還激活了眶額皮層，內側額前皮層和伏隔核。

　　研究人員說，與以前的技術相比，該網絡具有「實質性的進步」。它的主要優點是與大多數高密度矽基設備相比，它在大腦中的壽命更長。大腦中的重要活動不僅發生在一個地方。它發生在許多連接區域。結果，科學家需要了解大腦的不同部分是如何相互作用的，即它們如何相互交談。

　　多電極傳感器是在LLNL製造的，並與由私人神經科學工具製造商SpikeGadgets製造的電氣硬體相結合。這些陣列具有生物相容性和靈活性，因此可以安全植入並隨大腦移動，從而減少對神經組織的損害。16個探針中的每一個都有64個電極，總共1,024個通道。從理論上講，每個通道可以記錄一個神經元，具體取決於它們在大腦中的位置。

　　LLNL與加利福尼亞大學舊金山分校合作開發，研究人員正在使用LLNL的高密度，靈活的聚合物神經探針，以比以前更長時間的方式記錄大腦多個區域的大腦活動。

　　UCSF小組使用稱為Mountain Sort的簡單算法，至少在一整天內跟蹤了2,000多個神經元，並且跟蹤了大約21％的神經元一周以上。這種能力將使科學家能夠在更長的時間範圍內監視變化，從而有可能了解大腦如何處理可能需要數天，數周甚至數月的信息（例如形成，鞏固和保留記憶）。

　　該團隊現在正在調整數組以在靈長類動物中工作。他們還開發了多模式陣列，增加了電刺激功能，以及光刺激和化學傳感技術。他們還希望增加傳感器的電極密度，以便可以監視更多的神經元。

近日，深耕行業20餘年的傳感器專家網，最新成立了一個傳感器行業專業社群——【傳感器智匯圈】，.您可添加傳感器專家網WX號（15012882502）來跟我們一起交流。