Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極，應用于小動物體內神經(jīng)科學研究的神經(jīng)像素電級
Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極是高通量數(shù)字采集系統(tǒng)，集成了384個可配置的并行低噪聲記錄通道，最多5120個電生理電極，神經(jīng)像素電級可同時記錄數(shù)百個神經(jīng)元的雙頻數(shù)據(jù)，可對清醒或麻醉動物的單細胞活動以及較大的神經(jīng)元群進行長期監(jiān)測和密集采樣。
Neuropixels 2.0電極的規(guī)格參數(shù)：
| Neuropixels探針 | |
| 數(shù)量 | 1280（單柄版本）、5120（多柄版本） |
| 排列方式 | 線性 |
| 間距 | 15 µm (列), 32 µm (行) |
| 材料 | 多孔TiN |
| 尺寸 | 12 x 12 um |
| 電阻抗 | ≈150 kΩ（1 kHz PBS） |
| 選擇性 | 每個神經(jīng)像素電極下都有局部開關 |
Neuropixels 2.0電極
與Neuropixels 1.0神經(jīng)像素電級相比，2.0植入式神經(jīng)電極探頭的體積更小、重量更輕，并提供單柄或四柄版本，可在小型動物模型中進行更高密度的慢性記錄。神經(jīng)像素探針可對清醒和麻醉動物的單細胞活動以及較大的神經(jīng)元群進行長期監(jiān)測和密集采樣。植入式神經(jīng)電極的每個探頭都通過一個微型輕便的頭架連接到定制的記錄系統(tǒng)，植入式神經(jīng)電極的頭架是一個重要的接口板，用于可靠供電、探頭配置、數(shù)據(jù)流和系統(tǒng)/探頭診斷。
該Neuropixels 2.0電有 1280 個低阻抗 TiN 記錄點，沿著一根10毫米長的細直柄密集排列，或在4根直柄上分布5120個電生理電極。神經(jīng)像素電級底座上集成了384個可配置的并行低噪聲記錄通道，可同時對數(shù)百個神經(jīng)元進行全波段記錄。
用于信號調理和數(shù)字化的片上電路體積小、重量輕，可植入多個探針并同時使用。Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極是高通量數(shù)字采集系統(tǒng)，可對大型神經(jīng)元群中的單細胞活動進行長期監(jiān)測和密集采樣，神經(jīng)像素電級無論是頭部固定還是系留自由移動的動物都可以應用。
Neuropixels探針通過微型輕便的頭架連接到兩個定制記錄系統(tǒng)中的一個，頭架是可靠供電、探針配置、數(shù)據(jù)流和系統(tǒng)/探針診斷的重要接口板。電生理電極的每個頭架可同時連接兩個探頭。電生理電極的探頭與 Neuropixels 1.0 電纜、基于 PXIe 的控制系統(tǒng)和 OneBox 控制系統(tǒng)兼容，并受 SpikeGLX 和 Open Ephys 軟件支持。
Neuropixels 2.0電生理電極有三種外形尺寸：單柄、多柄和四基座，所有探頭均有金屬封蓋或硅封蓋可供選擇。
Neuropixels 2.0神經(jīng)像素探針尺寸示意圖
Neuropixels 2.0神經(jīng)像素探針主要特點：
-高密度神經(jīng)探針：1280 或 5120 可靠的低阻抗 TiN1電極
-沿著一個10毫米長的單柄或四個10毫米長的柄的密集雙列線性電極布局
-70 x 24 µm 柄截面
-柄部彎曲度 ≤200 µm
-384 個并行、全頻段（AP2、LFP3）、低噪聲錄音通道數(shù)
-片上放大、信號調節(jié)和數(shù)字化
-封裝小巧、靈活、重量輕（0.16-0.18 克）
-兼容 Neuropixels 1.0 系統(tǒng)和 PXIe 系統(tǒng)或 OneBox
-高通量數(shù)字采集系統(tǒng)
Neuropixels 2.0神經(jīng)像素探針主要特點：
-小動物模型體內神經(jīng)活動的高密度記錄
-高密度神經(jīng)探針，可記錄自由運動的多個腦區(qū)的大量神經(jīng)元群，可測自由活動的動物的多個腦區(qū)，高時空分辨率和大容量覆蓋范圍
Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極探針柄的性能和材料：
| Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極探針 | |
| 數(shù)量 | 1（單柄版本）、4（多柄版本） |
| 柄間距 | 250 um |
| 寬度 | 70 um |
| 長度 | 10 mm |
| 厚度 | 24 um |
| 形變 | ≤200 um（底部至頂端） |
| 針尖長度 | 175 um |
| 針尖形狀 | 鑿子型 |
| 針尖角度 | ≈20° |
| 前側材料 | Si3N4 |
| 后側材料 | SiO2 |
| 側邊材料 | Si和SiO2 |
Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極的針尖材料和尺寸
Neuropixels 2.0植入式神經(jīng)電極的高通量數(shù)字采集系統(tǒng)記錄通道和數(shù)字接口：
| Neuropixels探針 | |
| 數(shù)量 | 384（并行） |
| 帶寬 | 0.5Hz-10 kHz |
| AP 參考輸入噪聲 | ~6.8 µVrms（典型值） |
| LFP 參考輸入噪聲 | ~5 µVrms（典型值） |
| 采樣頻率 | 30 kHz |
| 增益 | 100 |
| 串擾 | 0.35%（單柄）或 1.51%（多柄）（1 kHz 時；典型值）（估計值） |
| 輸入電壓范圍 | 10 mVpp |
| ADC 分辨率 | 12 bits |
| 數(shù)據(jù)傳輸速率 | 144 Mb/s |
| 功耗 | ~22 mW （測量模式下的典型值） |
| 柄部溫度 | <1°C (在大腦中) |
高密度神經(jīng)探針的探頭有四個桿，共有 5120 個記錄電極（每個桿有 1280 個電極，呈兩列密集線性排列）和 384 個讀出通道。
Neuropixels 2.0電極封裝的探頭可與粘在探頭基座上的兩種帽型一起購買：平硅帽或帶燕尾槽安裝結構的金屬帽。無論哪種帽型，都可作為底座電子元件的遮光板，并允許精確對齊地安裝定制支架。金屬帽和硅膠帽探頭除了帽蓋外，其他方面都相同。金屬帽探針與 HHMI設計的 Neuropixels 2.0 探頭支架兼容
