多通道电生理记录系统概述

神经科学研究中,精准捕捉神经电活动信号是解析大脑功能、探索神经机制的关键环节。多通道电生理记录系统作为该领域的核心设备,凭借多通道同步采集、灵活功能拓展等特性,为科研人员提供了深入研究神经信号的有力支撑,推动着神经科学研究向更高分辨率、更复杂维度迈进。

多通道电生理

一、系统核心性能指标

多通道电生理记录系统的性能直接决定了研究数据的质量与研究范围。以NeuroNexus X Series XDAQ ONE系统为例,其在通道数量上具备显著优势,zui高可同时实现1024通道的信号记录,能够大范围捕捉神经组织的电活动,满足对复杂神经网络活动监测的需求。同时,该系统支持zui高128个独立电刺激通道,可在记录信号的同时,精准施加电刺激,为研究神经细胞对刺激的响应机制提供条件。

在扩展功能方面,系统配备24个可扩展数字输入/输出通道,以及6个可扩展模拟输入/输出通道。其中,模拟输入/输出通道可灵活设定输出波形,不仅能用于调制光遗传信号与电刺激信号,还可适配行为学信号,实现多模态实验的同步开展。此外,部分系统还搭载独 家脑电信号模拟器,为实验前的设备调试、参数优化提供便利,保障实验过程的稳定性与可靠性。

二、关键技术优势

为确保神经电信号采集的高质量,多通道电生理记录系统在技术设计上融入多项创新。强隔离的神经数据输入端口是重要技术亮点之一,系统将刺激和记录端口与其他所有输入、输出端口进行电隔离,有效避免不同端口间的信号干扰,显著降低噪声,提升信号采集的纯净度,为后续数据解析提供准确的原始数据。

接地设计同样影响信号质量,多数传统系统仅配备1个地线节点,难以满足在体电生理记录对低噪声的要求。而部分先进系统采用TruGround技术,将地线和信号通路分别接入两个独立节点,减少信号传输过程中的噪声干扰,进一步优化在体记录时的信号质量,确保能够捕捉到微弱的神经电活动信号。

三、功能多样性与兼容性

多通道电生理记录系统的功能多样性使其能够适应不同研究场景的需求。在通道控制方面,系统可通过软件直接选择和修改电极上的刺激与记录通道,无需手动调整硬件,简化实验操作流程,提升实验效率。对于自制电极的研究场景,部分配备SR刺激/记录Headstage的系统支持全自动电镀和阻抗测试,为自制电极的性能校准提供便捷工具,保障电极在实验中的稳定性。

系统还具备短路分析功能,通过控制短路分析仪,可快速识别电极与Headstage中的短路情况,及时排查设备故障,避免因硬件问题影响实验进程。同时,TTL与DAC脉冲发生器的集成,让系统能够驱动数字和模拟输出,科研人员可根据实验设计,灵活配置光遗传刺激、电刺激以及行为学控制系统等,实现多实验模块的协同工作。此外,部分系统与主流的Intan系统硬件及软件保持兼容,提升了设备的通用性,降低了科研人员更换设备或拓展实验时的成本与难度。

多通道电生理记录系统凭借出色的通道性能、先进的技术设计以及丰富的功能配置,成为神经科学研究中不可或缺的工具。其不仅能够精准捕捉神经电活动信号,还能通过灵活的功能拓展与兼容设计,满足不同研究方向的需求,为解析大脑复杂功能、探索神经疾病机制等研究提供坚实的设备支持。