Neuropixels探針的性能及其轉(zhuǎn)化神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的潛力

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，全球領(lǐng)先的納米電子和數(shù)字技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新中心——比利時(shí)微電子研究中心（以下簡(jiǎn)稱Imec），向全球神經(jīng)學(xué)研究界發(fā)布并提供了其最為先進(jìn)的高密度神經(jīng)探針Neuropixels。Neuropixels探針擁有近千個(gè)電極，單個(gè)針桿上有384個(gè)記錄通道，可為繪制大腦活動(dòng)提供前所未有的分辨率。這款探針是在Imec先進(jìn)的硅平臺(tái)上設(shè)計(jì)和制造的。

早在5年前的2013年6月，霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所（Howard Hughes Medical Institute）Janelia研究學(xué)院就與Imec、維康信托基金會(huì)（the Wellcome Trust）、蓋茨比慈善基金會(huì)（the Gatsby Charitable Foundation）和艾倫腦科學(xué)研究所（Allen Institute for Brain Science）共同發(fā)起了一個(gè)國(guó)際項(xiàng)目，以開發(fā)新一代電生理學(xué)研究工具。此次合作的研究成果就是Neuropixels探針，由Imec、霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所Janelia研究學(xué)院、艾倫腦科學(xué)研究所和倫敦大學(xué)學(xué)院（University College of London）共同設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造。研究人員在2017年11月9日刊載在《自然》（Nature）雜志的論文中詳細(xì)描述了Neuropixels探針的性能及其轉(zhuǎn)化神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的潛力。

2018年10月31日，Imec開始向全球神經(jīng)科學(xué)研究界提供Neuropixels探針。有關(guān)訪問和使用Neuropixels探針的詳細(xì)信息，敬請(qǐng)?jiān)L問www.neuropixels.org

Imec首席科學(xué)家，自Imec Neuropixels項(xiàng)目成立以來一直領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究的Barun Dutta表示，“得益于先進(jìn)CMOS芯片技術(shù)強(qiáng)大的集成功能，Neuropixels探針是迄今為止最為先進(jìn)的神經(jīng)電生理探針。我衷心希望Neuropixels探針能夠徹底改變神經(jīng)科學(xué)的研究方式，推動(dòng)我們對(duì)復(fù)雜腦部處理過程和相關(guān)疾病的理解。此外，我希望這款器件可以將對(duì)神經(jīng)科學(xué)研究工具和Imec感興趣的資助者吸引過來，持續(xù)提供資金，利用摩爾定律的優(yōu)勢(shì)，定期為神經(jīng)科學(xué)界開發(fā)開創(chuàng)性工具?！?/p>

霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的高級(jí)研究員Tim Harris指出，“Neuropixels的成功離不開資助者的慷慨解囊，以及霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所Janelia研究學(xué)院、艾倫腦科學(xué)研究所、蓋茨比慈善基金會(huì)、維康信托基金會(huì)，Imec世界級(jí)水平的工程設(shè)計(jì)和制造，團(tuán)隊(duì)成員不懈的努力，最終達(dá)成一致并對(duì)單一設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試。我們希望借此成為其它生命科學(xué)研究工具進(jìn)行技術(shù)開發(fā)的范例?！?/p>

艾倫腦科學(xué)研究所總經(jīng)理兼首席科學(xué)家Christof Koch博士評(píng)價(jià)道，“在利用光學(xué)和電學(xué)方法記錄大規(guī)模細(xì)胞活動(dòng)的角逐中，Imec的Neuropixels探針剛剛實(shí)現(xiàn)了一次新的飛躍，憑借小型、便捷且經(jīng)濟(jì)的封裝方式，可靠記錄來自數(shù)百個(gè)神經(jīng)元的尖峰，同時(shí)具備亞毫秒級(jí)分辨率?！?/p>

倫敦大學(xué)學(xué)院神經(jīng)生理學(xué)家和皇家學(xué)會(huì)院士John O’Keefe教授補(bǔ)充道，“系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)正在經(jīng)歷一場(chǎng)重大變革，在這場(chǎng)變革中我們可以獲得能夠幫助我們同時(shí)記錄動(dòng)物行為成百上千個(gè)神經(jīng)元的技術(shù)裝置。大多數(shù)人都認(rèn)為大腦的重要計(jì)算，例如那些涉及到認(rèn)知、情感、決定和行為的技術(shù)都是由神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)完成的，當(dāng)我們能夠記錄這些神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)重要部分的活動(dòng)時(shí)，我們才會(huì)開始了解大腦是如何運(yùn)作的。Neuropixels探針是朝著這個(gè)方向邁出的一大步，它將使我們能夠以之前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的時(shí)間分辨率完成腦電路探測(cè)。我們向Imec團(tuán)隊(duì)的技術(shù)能力，以及所有有先見之明，支持并完成這個(gè)最為先進(jìn)的神經(jīng)工程項(xiàng)目的資助者和機(jī)構(gòu)致敬。”

關(guān)于Imec

Imec是全球領(lǐng)先的納米電子和數(shù)字技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新中心。其廣受贊譽(yù)，處于領(lǐng)先地位的微芯片技術(shù)，深厚的軟件基礎(chǔ)與ICT專業(yè)知識(shí)的結(jié)合使得Imec變得與眾不同。憑借Imec世界一流的基礎(chǔ)設(shè)施，以及遍布多個(gè)行業(yè)的本地和全球合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，Imec在醫(yī)療保健、智慧城市、移動(dòng)、物流、制造、能源和教育等應(yīng)用領(lǐng)域取得了突破性創(chuàng)新。

作為公司、初創(chuàng)企業(yè)和大學(xué)值得信賴的合作伙伴，我們匯集了來自85個(gè)國(guó)家超過4000人次的杰出人才。Imec總部位于比利時(shí)魯汶（Leuven, Belgium），并在荷蘭、***、美國(guó)、中國(guó)以及弗蘭德（Flemish）的多個(gè)大學(xué)設(shè)立了研發(fā)分支機(jī)構(gòu)，在印度和日本設(shè)有辦事處。2017年，Imec的營(yíng)收（損益）總計(jì)5.46億歐元，有關(guān)Imec的更多信息，敬請(qǐng)?jiān)L問：www.imec-int.com。

Imec是IMEC International展開活動(dòng)的注冊(cè)商標(biāo)（根據(jù)比利時(shí)法律設(shè)立的名為“stichting van openbaar nut”的法人公司），包括Imec Belgium（弗蘭德政府支持的IMEC vzw），Imec the Netherlands（Stichting IMEC Nederland，屬于荷蘭政府支持的霍爾斯特中心的一部分），Imec Taiwan（Imec***公司）、Imec China（Imec微電子（上海）有限責(zé)任公司）、Imec India（Imec印度私人有限公司）、Imec Florida（Imec美國(guó)納米電子設(shè)計(jì)中心）。

關(guān)于艾倫腦科學(xué)研究所

艾倫腦科學(xué)研究所是艾倫研究所的重要分支，一個(gè)獨(dú)立的501（c）（3）非營(yíng)利醫(yī)學(xué)研究組織，致力于加速了解人腦如何在人體健康和疾病中發(fā)揮作用。艾倫研究所采用大科學(xué)方法，生成供全球研究人員和組織使用的公共資源，共同推動(dòng)技術(shù)和分析進(jìn)步。并通過實(shí)驗(yàn)、模型和理論的整合發(fā)現(xiàn)基本的大腦屬性。艾倫研究所于2003年由創(chuàng)始人兼慈善家Paul G. Allen捐獻(xiàn)發(fā)起，得到了各級(jí)政府、基金會(huì)和私人基金的支持，以幫助實(shí)現(xiàn)其項(xiàng)目。艾倫腦科學(xué)研究所的數(shù)據(jù)和使用工具公開在線提供在brain-map.org上。