试图听神经元发出的信号

副教授Takeshi Kawano，电气和电子信息工程系，Toyohashi Technical大学（TUT）和电子激发跨学科研究所（Eiiris）的研究团队开发了一种同轴电缆启发针电极，直径较少使用硅的半导体材料的晶体生长而不是10μm。微尺度同轴针电极在针中具有两个电极，使得在非常近距离的距离中能够进行差动记录，该任务以前难以与传统电极设备难以。另外，与传统电极相比，微额落电极减少了组织损伤。同轴电电极的这些优点使得神经元信号的高质量记录能够以常规技术实现，并且预期同轴电电极可以用作神经科学领域的电​​生理学的新方法。

神经元信号可以通过穿透细管来检测电极进入大脑组织。它们是脑组织中电生理学记录的非常重要的技术，并通过采取高空间分辨率的优点，可以获得有关神经元活动的详细信息。例如，在脑机接口（BMI）技术中 - 一种技术，允许患者使用来自其脑中的信号移动其假体臂或腿的技术 - 用于将电极植入患者的大脑中并记录高位的技术空间分辨率非常重要。在记录信号时保持高信噪比也很重要。来自神经元的电信号非常小，大约几十μV（1 / 100,000的1V），并且信号的质量由于组织空间中的噪声传播而劣化。这意味着电极设备必须具有高空间分辨率并且对噪音具有高度抗性。此外，需要10μm或更小的电极几何形状，以避免损坏脑组织。

为了解决与电极有关的这些挑战，研究团队使用蒸汽 - 液体固体（VLS）生长方法 - 硅生长技术 - 开发具有紧密地定位在<10μm的电极的针状电极装置。直径针，以前从未实现过的东西。该团队使用这种方式制造的电极装置来执行神经元活动的局部差分记录，其两个电极间隔开6μm。结果，该团队在世界上第一次实现了高质量的神经元信号采集，其信噪比具有高信噪比。

图坦大学博士生、第一作者Shinnosuke Idogawa评论道:“为了实现所提出的局域差分记录，我们提出了一个同轴电缆为microneedle-electrode。这种同轴电极可以大大减少电极间距至6 μm，例如，传统针电极并排排列约200 μm电极间距。此外，通过使用这两个电极进行局域差分记录，我们能够在记录过程中降低噪声。此外，由于针电极的直径小于10 μm，我们可以减少软组织挫伤与50 μm以上直径的传统电极相比。因此，我们开发了一种高质量、低侵入性记录神经元信号的电极装置。

研究小组认为，有必要验证提议的同轴电极能否在长时间内提供稳定的记录，并评估组织损伤。通过这项工作,研究小组的目标是实现高质量的神经信号采集,从来没有实现过,并希望将使用电极装置技术不仅在神经科学基础研究也为医疗应用程序,包括体重指数技术和各种脑部疾病的治疗。

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