Запись электрической активности коры мозга животных – это один из самых распространенных методов в нейробиологии. Современные электроды (если быть более точными – внеклеточные зонды), имплантируемые в мозг, позволяют получать очень хороший сигнал, но вот беда: каждый зонд позволяет достигать замечательного пространственного и временного (субмиллисекундного) разрешения сигнала, но одновременно получать данные с нескольких дюжин нейронов. Новая публикация в Nature американских и бельгийских исследователей призвана исправить ситуацию.
Запись активности 741 нейрона. Credit: Nature 551, 232 (2017). doi:10.1038/nature24636
Группа из Медицинского института Говарда Хьюза в сотрудничестве со специалистами Калифорнийского университета, Института науки о мозге имени Аллена и бельгийского научного Центра микро- и наноэлектроники разработали электродную кремниевые зонды Neuropixels длиной в 10 мм и 70х20 микрометров в сечении, на поверхности которых расположено 960 CMOS-датчиков из обладающего низким сопротивлением нитрида титана, которые одновременно передают данные по 384 каналам.
Cхема электродов. Credit: Nature 551, 232 (2017). doi:10.1038/nature24636
Авторы уже сумели показать все преимущества «нейропикселей» в эксперименте. Два зонда вводили через кору головного мозга в глубинные структуры мозга живой крысы с зафиксированной головой. Один зонд проходил, помимо зрительной коры, через гиппокамп (зона CA1 и зубчатая извилина) и достигал латерального заднего ядра таламуса (LP). Другой – через моторную кору входил в стриатум.
В первом эксперименте авторы записали активность 70 нейронов зрительной коры, 61 нейрона гиппокампа и 213 нейронов таламуса. Во втором – 212 нейронов моторной коры и 185 нейронов стриатума.
Таким образом, всего двумя зондами авторам удалось записать активность сразу с 741 нейрона пяти важных регионов мозга животного. Как пишут авторы, их творение открывает совершенно новые возможности перед нейронауками – и неудивительно, что этот метод удостоился публикации сразу в Nature.
Текст: Алексей Паевский
Timothy Harris, Michael Hausser, James J. Jun, Nicholas A. Steinmetz et. al
Fully integrated silicon probes for high-density
recording of neural activity
Nature
http://dx.doi.org/10.1038/nature24636
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.
