哈佛大学研发电子芯片, 可同时记录数千神经元的突触连接

哈佛大学研发电子芯片, 可同时记录数千神经元的突触连接

在电极阵列上方培养的神经元的伪彩扫描电镜图像。实际实验中的神经元密度要高得多,有3~6层细胞,覆盖了整个电极阵列。

我们的脑细胞或神经元是如何利用电信号来沟通并协调大脑的高级功能的?这一直是科学界最大的问题之一。几十年来,研究人员都在使用电极来监测并记录这些信号。作为一种置于薄玻璃管中的电极,膜片钳能够穿透神经元,记录细胞内的突触信号。它曾在20世纪80年代彻底改变了神经生物学,但是这个工具只能同时测量大约10个细胞,缺乏记录神经元网络的能力。

现在,哈佛大学的研究人员开发了一种电子芯片,可以以高灵敏度同时记录数千个相连的神经元的信号。这一突破使科学家们能够以前所未有的水平绘制突触连接图谱,识别出数百个突触连接。相关论文发表在《自然 生物医学工程》杂志上。

“在这项研究中,敏感性和并行性的结合可以使基础神经生物学和应用神经生物学都从中受益,有助于功能连接体的构建和高通量的电生理筛选。”该论文的共同通讯作者、化学和物理学教授Mark Hyman Jr.说。

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