CMOS記錄技術(shù)在意大利技術(shù)研究所探索SiNAPS電極的應(yīng)用

SiNAPS和Neuropixels都是用于記錄神經(jīng)活動(dòng)的先進(jìn)電極技術(shù)，不同的是SiNAPS（Silicon Nanowire Active Probes）是一種新型納米級(jí)電極，具有更高密度、更廣范圍和更準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)采集能力。它由哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)，采用了納米技術(shù)來(lái)制造。SiNAPS電極致力于提供更高的空間分辨率和更少侵入性，以及更好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

在意大利技術(shù)研究所科學(xué)家發(fā)表的題為：“SiNAPS: An implantable active pixel sensor CMOS-probe for simultaneous large-scale neural recordings”一文中，詳細(xì)介紹了這一款可植入式活動(dòng)像素傳感器CMOS探針--SiNAPS。從活體內(nèi)的急性記錄顯示，SiNAPS CMOS探針能夠從每個(gè)位點(diǎn)采樣全頻段的生物電信號(hào)，并能夠在空間和時(shí)間尺度上分辨和區(qū)分多個(gè)緊密神經(jīng)元的活動(dòng)。這些結(jié)果為新一代緊湊且可擴(kuò)展的主動(dòng)單/多軸腦記錄系統(tǒng)鋪平了道路。

文章亮點(diǎn)：

• SiNAPS 提高了腦植入式活動(dòng)探針的通道密度。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了更高的通道密度，允許同時(shí)記錄大量神經(jīng)元的活動(dòng)，有助于更全面地了解神經(jīng)系統(tǒng)的功能和互動(dòng)。

• 針對(duì)寬帶低噪聲神經(jīng)記錄進(jìn)行了面積和功耗優(yōu)化。SiNAPS在設(shè)計(jì)上經(jīng)過(guò)優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)活動(dòng)的廣泛記錄，同時(shí)盡可能減少面積和功耗，使其更適合長(zhǎng)期實(shí)時(shí)記錄。

• 在體內(nèi)演示了具有 512 位點(diǎn)的電極，像素尺寸為 26 μm × 26 μm（間距為 28 μm）。該研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這種技術(shù)的有效性，展示了其在活體內(nèi)記錄神經(jīng)活動(dòng)的能力。

• 電路模塊化設(shè)計(jì)為未來(lái)設(shè)備采用不同布局方案提供了可能。SiNAPS具有電路模塊化特性，這意味著未來(lái)可以采用不同的布局方案，以滿足不同實(shí)驗(yàn)或應(yīng)用的需求，增強(qiáng)了其靈活性和可定制性。