[发明专利]一种在体多通道脑电信号记录装置

说明书

本发明公开了一种在体多通道脑电信号记录装置，包括电极安装器、多个微驱动器以及多个连接器，多个微驱动器用于植入动物大脑的指定区域并布置在电极安装器内，连接器安装于电极安装器内并通过微丝电极与动物大脑连接，其中电极安装器包括主体、盖体、基座以及连接套，基座用于植入动物大脑，主体设置在基座上并具有观察窗口，通过观察窗口能够观察微丝电极和多个微驱动器以及对微驱动器进行调节，连接套安装在主体上并用于安装多个连接器，以及盖体安装于观察窗口上方并与主体配合以将连接套限定在主体和盖体之间。本发明的在体多通道脑电信号记录装置能够在动物大脑中同时记录来自不同大脑区域的单个尖峰和局部场电位。

技术领域

本发明涉及脑电信号检测领域，具体涉及一种在体多通道脑电信号记录装置。

背景技术

金属记录电极已被广泛用于记录大脑区域的单个神经元尖峰活动(Spike)和局部场电位(LFP)。然而，在多个大脑区域建立一个易于组装的大规模记录装置，并进行长期稳定的神经活动监测仍然是一项艰巨的任务。

在神经科学中，通过对大脑电活动的监测及研究，极大地促进了我们对单个神经元的电特性以及宏观神经连接的理解。虽然一些技术和工具(如电压指示探针或钙成像)已经可以用于对单个神经元活动特性的研究，但诸如使用多通道记录电极进行单个神经元、多个神经元和局部场电位记录的细胞外记录技术由于其在空间选择性和时间分辨率方面的高性能，仍然是科学研究中广泛使用的工具。在多个大脑区域大规模记录电生理活动的数据能够有效进行动态网络模式的识别或功能神经回路的分析。

影响记录电极成功的一个重要方面是所采用的特定类型的电极材质，例如，基于微丝的电极目前被广泛用于监测神经元活动。这些电极可以通过结构设计优化空间利用、通过表面镀层调节电极阻抗和通过脑立体定位控制植入位置。此外，单个可移动微驱动器可用于调整电极模块的Z轴深度并更新记录的Z轴层或神经元。自由浮动设计和独立微驱动的结合使研究人员能够以较高精度将电极植入选定的大脑区域。然而，传统的方案则是针对不同的大脑区域通常需要定制的电极和定制的植入方案，这些设计及定制既复杂又昂贵。

幸运的是，利用高性能3D打印技术可以解决成本和装配精度控制方面的问题。近年来，3D打印已成为许多实验室定制设计的流行技术。大多数3D打印机可以达到100um的空间精度，这显著提高了装配精度。3D打印设计还可以通过在线数据库轻松共享，这也有助于减少工作量、时间和费用。已经有几个基于3D打印的植入系统，具有多达16个可单独驱动的微驱动器。但是，这些系统都存在一定的局限性。例如，需要使用手术模板或定位板来预设植入位置，极大地限制了该设计的灵活性和适用性，其所使用的预装电极连接器的电路板也限制了的最大记录通道数。其他类似组装为圆柱形结构的系统，他们一般被设计为植入同一直线上不同深度的大脑区域。然而，这些系统并不适合记录两个水平距离较远的区域，例如前额叶皮层和海马CA1。

发明内容

本发明的目的是提供一种在体多通道脑电信号记录装置，以解决上述现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种在体多通道脑电信号记录装置，所述在体多通道脑电信号记录装置包括电极安装器、多个微驱动器以及多个连接器，

所述多个微驱动器用于植入动物大脑的指定区域并布置在电极安装器内，所述连接器安装于电极安装器内并通过微丝电极与动物大脑连接，其中

所述电极安装器包括主体、盖体、基座以及连接套，所述基座用于植入动物大脑，所述主体设置在所述基座上并具有观察窗口，通过所述观察窗口能够观察所述微丝电极和所述多个微驱动器以及对所述多个微驱动器进行调节，所述连接套安装在所述主体上并用于安装所述多个连接器，以及所述盖体安装于所述观察窗口上方并与所述主体配合以将所述连接套限定在所述主体和所述盖体之间。

在一个实施例中，所述主体包括相互的独立的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分分别独立安装在所述基座上并合围形成容纳所述微驱动器的空间。