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开发在大脑中放置微小标记的技术

导读 研究人员开发了一种技术,能够在记录活动的大脑区域部署非常小的标记。这些标记是通过将微电流通过插入大脑的钨电极来记录大脑活动而产生的...

研究人员开发了一种技术,能够在记录活动的大脑区域部署非常小的“标记”。

这些标记是通过将微电流通过插入大脑的钨电极来记录大脑活动而产生的。这些标记不会损伤脑组织,并且可以安全地保留在生物体的大脑内。该技术能够对具有特定功能特征的神经元的全脑分布进行高分辨率可视化。这项研究的结果发表在eNeuro上。

涉及记录大脑深层区域(例如海马和丘脑)活动的研究通常利用刺入大脑的针状微电极来记录神经元的电活动。这些电极具有比功能磁共振成像或脑电图记录更高的时空分辨率的优点,并且能够记录来自深部大脑区域组织的信号。

然而,使用这些电极的一个缺点是,在电极尖端被移除后,很难确定电极尖端在大脑中的确切位置。为了解决这个缺点,被称为“标记”的标记放置方法被广泛使用。然而,这些现有方法的空间分辨率有限,并且会对脑组织造成损伤。因此,传统实验方法的最大空间精度仍约为 0.1 毫米。

Tatsuya Oikawa、Toshimitsu Hara、Kento Nomura 以及丰桥工业大学计算机科学与工程系的 Kowa Koida 副教授对这项研究做出了贡献。及川和他的同事专注于钨的电解,钨是一种通常用于制造上述针状电极的金属。他们开发了一种方法,利用电解将氧化钨沉积在大脑深部区域的组织内。

电解时,钨电极在正电流和负电流下分别产生金属氧化物和氢气气泡。通过正负电流的快速交替,在钨电极尖端反复产生金属氧化物,随后被氢气泡脱离;这导致形成一小块氧化物。该氧化物块用作指示电极尖端精确位置的标记。

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