高密度透明石墨烯阵列用于从表面电位记录中深度预测细胞活性

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物工程是生物工程.

背景情况:

• 光学透明的神经微电极能够同时进行神经活动的光学和电学记录.
• 缩小电极尺寸和增加密度对于高分辨率的神经记录和捕捉复杂动态至关重要.

研究的目的:

• 开发高密度,透明的石墨烯微电极阵列,具有超小的开口,用于单细胞分辨率的神经记录.
• 为了克服当前神经探针的局限性,用于先进的大脑活动监测.

主要方法:

• 制造透明的石墨烯微电极与纳米粒子增强和间层合的双层石墨烯.
• 高密度阵列,最多 256 个通道和 20 微米的电极直径.
• 多模式实验将电生理学记录与小鼠视觉皮层的双光子成像相结合.

主要成果:

• 视觉唤起的反应在高频带的空间局部化,特别是多单元活动.
• 多单位活性功率与细胞活性相关.
• 通过使用缩小维度和神经网络,从表面潜力成功解码了单细胞和平均活动.

结论:

• 高密度透明石墨烯微电极阵列为高分辨率的神经记录提供了强大的工具.
• 这些阵列促进神经活动的解码,桥梁电生理学和光学成像.
• 开发的技术提高了理解非线性神经动态和开发脑计算机接口的潜力.