Neuropixels超细神经探针已从动物实验逐步进入人类大脑研究。据IT之家11月3日转述《自然》当地时间11月2日的报道,研究人员在一名女性患者接受手术期间,利用这种探针实时监测了她听到词语时的神经活动。
这次实验在英国伦敦国家神经病学与神经外科医院进行。患者因正常压力脑积水接受分流手术,并同意参与研究。手术期间,神经外科医生Ahmed Toma将探针短暂插入患者大脑,由伦敦弗朗西斯·克里克研究所的研究人员实时监测信号。
研究人员播放了一组重复出现的词语,包括“blind spot”(盲点)、“parking spot”(停车位)和“piggy bank”(存钱罐)。实验旨在观察大脑如何表示不同刺激之间的转换,以及词语出现频率和熟悉程度对神经活动的影响。声音响起时,屏幕上的神经信号波形出现明显变化,显示探针捕捉到了人脑对外界语言刺激的实时反应。
Neuropixels是一种用于高密度记录神经元电活动的硅基探针,长度约1厘米,宽度比人类头发还细,可同时记录数百个神经元的电活动。与主要获取大量神经元共同信号的传统脑电监测不同,它能以单个神经元为单位提供记录,为研究不同脑区如何处理和传递信息提供更精细的数据。
IT之家补充介绍,Neuropixels最早于2017年推出,由美国霍华德·休斯医学研究所珍利亚研究园区与比利时微电子研究中心Imec等机构合作开发。第一代探针有960个记录位点,其中384个可同时读取信号;连接的芯片负责读取、放大和数字化神经信号。2021年推出的Neuropixels 2.0进一步缩小体积、减轻重量,记录位点增至5120个,其中1536个可同时读取信号。
这类探针此前已用于小鼠多脑区研究,研究人员能够同时记录数以万计神经元的活动,并在部分实验中持续追踪数月。此次人脑实验则是在手术期间短暂使用探针,研究对象和记录场景与动物实验不同,已展示的结果是对语言刺激下神经活动的实时捕捉。
