半导体所在植入式脑机接口器件(微电极)研究方面取得重要突破

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单个 神经元的动作电位，具有非常高的时间分辨率；钙离子荧光成像是利用神经元放电或兴奋时，细胞内钙离子浓度会迅速上升10~100倍这一特点，通过对细胞内钙离子进行荧光标记、再利用植入式微型显微镜就可直接同时观察数百个甚至上千细胞的活动情况，具有很高的空间分辨能力。受限于荧光的寿命及其饱和浓度等条件限制，钙离子成像目前还无法快速响应神经元的时间变化。

针对自由活动动物神经活动记录高空间分辨和高时间分辨难以同步实施的难题，研究团队通过独特的光电材料复合设计和柔性电极工艺，成功实现了透明电极与迷你头戴式荧光显微镜的无缝集成，集成的光电神经接口器件植入小鼠大脑后几乎不影响小鼠的自由活动，通过对单个神经元电发放和群体神经元荧光钙离子光成像的同时双模记录，实现了对神经元环路的高时间分辨和高空间分辨的同步记录，为解析神经回路动态提供了一种创新工具（图1）。

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