Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極，應(yīng)用于小動(dòng)物體內(nèi)神經(jīng)科學(xué)研究的神經(jīng)像素電級(jí)
Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極是高通量數(shù)字采集系統(tǒng)，集成了384個(gè)可配置的并行低噪聲記錄通道，最多5120個(gè)電生理電極，神經(jīng)像素電級(jí)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)清醒或麻醉動(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。
Neuropixels 2.0電極的規(guī)格參數(shù)：
| Neuropixels探針 | |
| 數(shù)量 | 1280（單柄版本）、5120（多柄版本） |
| 排列方式 | 線性 |
| 間距 | 15 µm (列), 32 µm (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 2.0電極
與Neuropixels 1.0神經(jīng)像素電級(jí)相比，2.0植入式神經(jīng)電極探頭的體積更小、重量更輕，并提供單柄或四柄版本，可在小型動(dòng)物模型中進(jìn)行更高密度的慢性記錄。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。植入式神經(jīng)電極的每個(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)，植入式神經(jīng)電極的頭架是一個(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。
該Neuropixels 2.0電有 1280 個(gè)低阻抗 TiN 記錄點(diǎn)，沿著一根10毫米長(zhǎng)的細(xì)直柄密集排列，或在4根直柄上分布5120個(gè)電生理電極。神經(jīng)像素電級(jí)底座上集成了384個(gè)可配置的并行低噪聲記錄通道，可同時(shí)對(duì)數(shù)百個(gè)神經(jīng)元進(jìn)行全波段記錄。
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)探針并同時(shí)使用。Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極是高通量數(shù)字采集系統(tǒng)，可對(duì)大型神經(jīng)元群中的單細(xì)胞活動(dòng)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和密集采樣，神經(jīng)像素電級(jí)無(wú)論是頭部固定還是系留自由移動(dòng)的動(dòng)物都可以應(yīng)用。
Neuropixels探針通過(guò)微型輕便的頭架連接到兩個(gè)定制記錄系統(tǒng)中的一個(gè)，頭架是可靠供電、探針配置、數(shù)據(jù)流和系統(tǒng)/探針診斷的重要接口板。電生理電極的每個(gè)頭架可同時(shí)連接兩個(gè)探頭。電生理電極的探頭與 Neuropixels 1.0 電纜、基于 PXIe 的控制系統(tǒng)和 OneBox 控制系統(tǒng)兼容，并受 SpikeGLX 和 Open Ephys 軟件支持。
Neuropixels 2.0電生理電極有三種外形尺寸：?jiǎn)伪?、多柄和四基座，所有探頭均有金屬封蓋或硅封蓋可供選擇。
Neuropixels 2.0神經(jīng)像素探針尺寸示意圖
Neuropixels 2.0神經(jīng)像素探針主要特點(diǎn)：
-高密度神經(jīng)探針：1280 或 5120 可靠的低阻抗 TiN1電極
-沿著一個(gè)10毫米長(zhǎng)的單柄或四個(gè)10毫米長(zhǎng)的柄的密集雙列線性電極布局
-70 x 24 µm 柄截面
-柄部彎曲度 ≤200 µm
-384 個(gè)并行、全頻段（AP2、LFP3）、低噪聲錄音通道數(shù)
-片上放大、信號(hào)調(diào)節(jié)和數(shù)字化
-封裝小巧、靈活、重量輕（0.16-0.18 克）
-兼容 Neuropixels 1.0 系統(tǒng)和 PXIe 系統(tǒng)或 OneBox
-高通量數(shù)字采集系統(tǒng)
Neuropixels 2.0神經(jīng)像素探針主要特點(diǎn)：
-小動(dòng)物模型體內(nèi)神經(jīng)活動(dòng)的高密度記錄
-高密度神經(jīng)探針，可記錄自由運(yùn)動(dòng)的多個(gè)腦區(qū)的大量神經(jīng)元群，可測(cè)自由活動(dòng)的動(dòng)物的多個(gè)腦區(qū)，高時(shí)空分辨率和大容量覆蓋范圍
Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極探針柄的性能和材料：
| Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極探針 | |
| 數(shù)量 | 1（單柄版本）、4（多柄版本） |
| 柄間距 | 250 um |
| 寬度 | 70 um |
| 長(zhǎng)度 | 10 mm |
| 厚度 | 24 um |
| 形變 | ≤200 um（底部至頂端） |
| 針尖長(zhǎng)度 | 175 um |
| 針尖形狀 | 鑿子型 |
| 針尖角度 | ≈20° |
| 前側(cè)材料 | Si3N4 |
| 后側(cè)材料 | SiO2 |
| 側(cè)邊材料 | Si和SiO2 |
Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極的針尖材料和尺寸
Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極的高通量數(shù)字采集系統(tǒng)記錄通道和數(shù)字接口：
| Neuropixels探針 | |
| 數(shù)量 | 384（并行） |
| 帶寬 | 0.5Hz-10 kHz |
| AP 參考輸入噪聲 | ~6.8 µVrms（典型值） |
| LFP 參考輸入噪聲 | ~5 µVrms（典型值） |
| 采樣頻率 | 30 kHz |
| 增益 | 100 |
| 串?dāng)_ | 0.35%（單柄）或 1.51%（多柄）（1 kHz 時(shí)；典型值）（估計(jì)值） |
| 輸入電壓范圍 | 10 mVpp |
| ADC 分辨率 | 12 bits |
| 數(shù)據(jù)傳輸速率 | 144 Mb/s |
| 功耗 | ~22 mW （測(cè)量模式下的典型值） |
| 柄部溫度 | <1°C (在大腦中) |
高密度神經(jīng)探針的探頭有四個(gè)桿，共有 5120 個(gè)記錄電極（每個(gè)桿有 1280 個(gè)電極，呈兩列密集線性排列）和 384 個(gè)讀出通道。
Neuropixels 2.0電極封裝的探頭可與粘在探頭基座上的兩種帽型一起購(gòu)買：平硅帽或帶燕尾槽安裝結(jié)構(gòu)的金屬帽。無(wú)論哪種帽型，都可作為底座電子元件的遮光板，并允許精確對(duì)齊地安裝定制支架。金屬帽和硅膠帽探頭除了帽蓋外，其他方面都相同。金屬帽探針與 HHMI設(shè)計(jì)的 Neuropixels 2.0 探頭支架兼容
