Sonda de "neuropíxeles" registra señales cerebrales - Calendae - Calendae | Informática, Electrónica, CMS, Ciberseguridad

Sonda de «neuropíxeles» registra señales cerebrales – Calendae

Hola, ¿qué tal colega?. Te escribe Jordi Oriol y en el día de hoy te voy a hablar sobre Sonda de «neuropíxeles» registra señales cerebrales – Calendae

Después de $ 5,5 millones de colaboración y mucho trabajo en los últimos cuatro años de ingeniería en Imec, los electrodos de próxima generación llamados sonda Neuropixels han sido diseñados para registrar cientos de neuronas en el cerebro. Imec es un centro internacional de investigación en nanoelectrónica dedicado a construir y probar nuevos dispositivos potentes para detectar la actividad neuronal en el cerebro.

Para comprender cómo funciona el cerebro, debemos medir la actividad conjunta de una gran cantidad de neuronas individuales distribuidas en las regiones del cerebro. Hasta hace poco esto era imposible.

Su éxito se debe a tres innovaciones:

  1. un proceso de fabricación multijugador que permite 384 interconexiones en un vástago delgado;
  2. circuito CMOS de tallo que le permite seleccionar rápidamente 384 sitios de un total de 966;
  3. procesamiento en el dispositivo que amplifica, digitaliza y multiplexa señales.

Por tanto, los neuropíxeles constituyen un sistema de grabación autónomo: los datos que surgen ya son digitales y se pueden leer desde una interfaz sencilla y económica a un ordenador normal.

Opciones de sonda

Hay cuatro opciones de sonda disponibles, las cuatro tienen la misma amplificación y digitalización en la sonda, y pueden usarse indistintamente con el mismo cabezal y equipo de grabación.

  • Opción 1 Las sondas (sin interruptores, sin amplificadores) tienen vástagos de 5 mm de largo y no tienen interruptores (solo pueden grabar desde los 384 sitios más distales) o amplificadores de búfer en el sitio.
  • opcion 2 las sondas (sin interruptores, sí amplificadores) tienen vástagos de 5 mm de largo y no tienen interruptores
  • Opción 3 las sondas (sí, interruptores, no amplificadores) tienen vástagos de 10 mm de largo con 960 sitios en total accesibles a través de interruptores; no tienen amplificadores de búfer en su lugar.
  • Option4 las sondas (sí interruptores, sí amplificadores) tienen vástagos de 10 mm de largo con 966 sitios en total accesibles a través de interruptores; tienen amplificadores de búfer en su lugar. Las sondas Option4 solo pueden grabar 276 canales a la vez.

En términos prácticos, las sondas con amplificadores de búfer (2 y 4) tienen niveles de ruido RMS ligeramente más altos en solución salina (~ 10-12µV RMS en comparación con 6-9) pero pueden tener un mayor rechazo de algunos tipos de ruido.

Las sondas conmutadas (3 y 4) no parecen tener ningún déficit en comparación con las sondas no conmutadas, a menos que el vástago más corto de las sondas no conmutadas sea más adecuado para su situación experimental.

Detalles básicos de la sonda

  • Las sondas de neuropíxeles tienen 384 canales de grabación (es decir, pueden grabar 384 señales simultáneamente) y hasta 966 sitios de grabación (según la opción)
  • Los sitios de registro están organizados en un patrón de tablero de ajedrez, vea la nota de geometría a continuación.
  • 10 sitios por grupo de 384 están reservados para su selección como sitios de referencia internos y no se pueden usar para el registro (ya sea que se usen para referenciar o no)
  • Los sitios de grabación tienen impedancias de ~ 200k ohmios
  • Los tallos tienen 70 µm de ancho y 20 µm de grosor (para la opción 1, el tallo tiene 50 µm de ancho)
  • La sonda pesa 0,3 g, la platina pesa 1,1 g.

Las sondas de neuropíxeles representan un avance significativo en la tecnología de medición y permitirán una comprensión más precisa de cómo las grandes redes de células nerviosas se coordinan para dar lugar al comportamiento y la cognición.

Preliminar ejemplos de datos está en guía del usuario están disponibles.

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