a. 日本丰桥技术科学大学电气与电子信息工程系 b. 日本茨城大学国立技术研究所 c. 日本 TechnoPro 公司,TechnoPro R&D 公司 d. 日本丰桥技术科学大学电子跨学科研究所 (EIIRIS) e. 日本丰桥技术科学大学应用化学与生命科学系 f. 日本丰桥技术科学大学计算机科学与工程系 摘要 微电极技术在电生理学中至关重要,并为神经科学和医学应用做出了贡献。然而,必须尽量减少与针状电极插入脑组织和植入手术相关的组织损伤,因为这些损伤使稳定的慢性记录变得不可能。在这里,我们报告了一种使用 5 微米直径针状电极的方法,该方法能够通过手术方法跟踪组织运动。电极用可溶解材料放置在小鼠的脑组织上,同时减少对组织的物理压力;然后将装置植入大脑,无需将其固定在颅骨上,同时在组织上实现电极浮动。该电极显示稳定的记录,6 个月内信噪比无明显下降,并且与使用具有相同针头几何形状的其他颅骨固定电极相比,组织损伤最小。
电生理记录需要组织中低侵入性电极几何结构和高质量信号采集。在这里,我们提出了一种直径 < 10 μ m 的同轴电缆启发式针电极,它由针中的核心电极和另一个壳电极包围。通过对体内小鼠皮层进行多通道记录证实了这些电极的神经元记录能力。鉴于壳电极起着参考电极的作用,同轴电极还可以在组织内的局部区域进行差异记录。与没有参考壳电极的记录相比,差异记录显示出两倍高的信噪比,同时响度增加。这些结果表明,同轴微针电极将在电生理记录(包括离体和体外应用)中提供与体内记录类似的高质量神经元信号。