大型動(dòng)物體內(nèi)神經(jīng)科學(xué)研究的神經(jīng)像素探針,Neuropixels1.0 NHP電極
Neuropixels 1.0 NHP高通量數(shù)字采集系統(tǒng)集成了多個(gè)可配置的并行低噪聲記錄通道,可同時(shí)記錄數(shù)百個(gè)神經(jīng)元的雙頻數(shù)據(jù),可對(duì)清醒和麻醉動(dòng)物的單細(xì)胞活動(dòng)以及較大的神經(jīng)元群進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和密集采樣。作為Neuropixels 1.0探針的升級(jí)版,NHP版本探針有更厚更長(zhǎng)的柄,利于在大型動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行更高密度的記錄。還分有長(zhǎng)中短三種不同規(guī)格的探針,三種探針分別有960、2496或4416個(gè)低阻抗TiN記錄位點(diǎn),平鋪在10、25或45mm長(zhǎng)的細(xì)直柄上。
Neuropixels 1.0 NHP高通量數(shù)字采集系統(tǒng)探針柄的性能和材料:
NHP Short | NHP Medium | NHP Long | ||
數(shù)量 | 1 | |||
寬度 | 70 um | 125 um | ||
長(zhǎng)度 | 10 mm | 25 mm | 45 mm | |
厚度 | 122 um | |||
形變 | ≤100 um(底部至頂端) | ≤200 um(底部至頂端) | ||
針尖長(zhǎng)度 | 175 um | 342 um | ||
針尖形狀 | 鑿子型 | |||
針尖角度 | 平面內(nèi) ~20o,平面外 ~25o | |||
前側(cè)材料 | Si3N4 | |||
后側(cè)材料 | SiO2 | |||
側(cè)邊材料 | Si和SiO2 |
Neuropixels 1.0 NHP高通量數(shù)字采集系統(tǒng)的針尖材料和尺寸
植入式神經(jīng)電極的384個(gè)并行、可配置、低噪聲的記錄通道集成在底座中,可同時(shí)對(duì)數(shù)百個(gè)神經(jīng)元進(jìn)行雙頻帶記錄。高密度神經(jīng)探針用于信號(hào)調(diào)理和數(shù)字化的片上電路體積小、重量輕,可植入多個(gè)植入式神經(jīng)電極并同時(shí)使用。
神經(jīng)像素探針可對(duì)清醒和麻醉動(dòng)物的單細(xì)胞活動(dòng)以及較大的神經(jīng)元群進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和密集采樣。數(shù)字神經(jīng)探針的每個(gè)探頭都通過(guò)一個(gè)微型輕便的頭架連接到定制的記錄系統(tǒng),數(shù)字神經(jīng)探針的頭架是一個(gè)重要的接口板,用于可靠供電、探頭配置、數(shù)據(jù)流和系統(tǒng)/探頭診斷,并且與原來(lái)的Neuropixels 1.0高通量數(shù)字采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀取系統(tǒng)兼容。
Neuropixels NHP神經(jīng)像素探針
Neuropixels NHP神經(jīng)像素探針主要特點(diǎn):
-植入式神經(jīng)電密度體內(nèi)記錄動(dòng)物神經(jīng)活動(dòng)
-高密度神經(jīng)探針可以以高時(shí)空分辨率和大容量覆蓋范圍記錄自由運(yùn)動(dòng)動(dòng)物多個(gè)腦區(qū)的大量神經(jīng)元群。
Neuropixels 1.0 NHP電極的規(guī)格參數(shù):
NHP Short | NHP Medium | NHP Long | |
數(shù)量 | 960 | 2469 | 4416 |
排列方式 | 線性 | 線性 | 線性 |
間距 | 32 um(列)、20 um(行) | 103 um(列)、20 um(行) | |
材料 | 多孔TiN | ||
尺寸 | 12 x 12 um | ||
電阻抗 | ≈150 kΩ(1 kHz PBS) | ||
選擇性 | 每個(gè)神經(jīng)像素電極下都有局部開(kāi)關(guān) |
Neuropixels 1.0 NHP電極
Neuropixels NHP神經(jīng)像素探針的記錄通道和數(shù)字接口:
NHP Short | NHP Medium | NHP Long | |
數(shù)量 | 384(并行) | ||
AP 帶寬 | 0.3-10 kHz | ||
LFP 帶寬 | 0.5-500 kHz | ||
AP 參考輸入噪聲 | 5.9 µVrms(典型值) | ||
LFP 參考輸入噪聲 | 9.2 µVrms(典型值) | ||
AP 采樣頻率 | 30 kHz | ||
LFP 采樣頻率 | 25 kHz | ||
差分增益 | 50-3000 (8 values) | ||
串?dāng)_ | ≤0.13% (1 kHz;典型值) | ||
輸入電壓范圍 | ±5 mVpp | ||
ADC 分辨率 | 10 bits | ||
數(shù)據(jù)傳輸速率 | 163.8 Mb/s | ||
功耗 | ~15 mW (測(cè)量模式下的典型值) | ||
柄部溫度 | <1°C (在大腦中) |
Neuropixels 1.0 NHP高通量數(shù)字采集系統(tǒng)密集的記錄點(diǎn)與高通道數(shù)相結(jié)合,Neuropixels陣列每個(gè)植入的數(shù)字神經(jīng)探針可記錄數(shù)百個(gè)神經(jīng)元的分離良好的尖峰活動(dòng)。Neuropixels陣列這種外形小巧、重量輕的封裝(400 毫克)允許系統(tǒng)植入多個(gè)探針。Neuropixels陣列可對(duì)自由活動(dòng)的動(dòng)物的多個(gè)大腦結(jié)構(gòu)中的大量神經(jīng)元進(jìn)行長(zhǎng)期記錄。