在体多通道记录技术的应用及实验流程

人类大脑由大约 100 亿个神经元组成，神经元之间通过突触相互连接成复杂的功能网络，因而大脑是人体最复杂的器官。目前，人们对大脑的功能机制的认知还停留在较低的水平，研究大脑的功能也成为科学家的终极目标。

2013 年 1 月，人脑工程成为欧盟「未来新兴旗舰技术项目」之一，未来 10 年内将获得 10 亿欧元的科研经费。随后，奥巴马宣布将从 2014 财年的政府预算中拿出 1 亿美元，启动"人脑活动图"项目研究（Brain Activity Map project）。这两大脑科学研究计划势必将掀起神经科学研究的热潮。

神经元与神经元之间会发生频繁的信号传递与交互，从而构成非常复杂的神经网络。神经元之间的信号传递依赖于细胞膜上的离子通道（Ion channel）。离子通道的开闭会引起膜内外离子的交换，如 Na+/K+ 离子，从而引起膜电位的变化。

所以说神经元的信号传递会伴随着电活动，当达到一定阈值时，便可引发动作电位（A c t i o n p o t e n t i a l）。检测神经元动作电位的发生变成为研究神经活动的主要方法，比如传统的膜片钳技术。

在体多通道记录（in-vivo multichannel recording）是在活体状态下研究动物神经活动的一种方法。将电极阵列植入动物的大脑某皮层或区域，电极后续接入高灵敏度的放大器及记录系统，将记录到的模拟信号转换成数字信号，在配套的记录软件上变可以观察到放电信号。

现在国际上已经有非常成熟的用于在体多通道记录的系统和产品，比如美国 Neuralynx 公司研发的 DitgialLynx 系统，其高速的采样率和 A/D 转换率、超低的噪音、最高可达 512 通道、超大的记录范围、简便易用的软件等方面，给研究者在神经科学研究方面带来极大的帮助！

连接好记录系统，包括 headstage，主机，电脑等。打开记录软件，观察放电信号。Neuralynx 的 DitgialLynx 系统配备 Cheetah 采集软件，可以同时显示高频 Spike 信号及低频信号，如 LFP/EEG/EMG，记录原始的未滤波信号，可在软件设置 input range、filter、thresholds 等参数，操作简单方便，界面友好。

待观察到稳定且信噪比较高的信号，便可开始记录。在记录同时还可以同时接入其他外源事件和刺激，如电刺激、光刺激。

记录好数据之后，便可进行数据分析。Neuralynx 提供 SpikeSort3D 进行 Spike Sorting。SpikeSort 3D 是一款用于 Spike 波形在线和离线的分类工具。它集成在 Cheetah DAS 软件中，同时也可以作为独立的程序。在 2D 和 3D 界面中，使用者可以轻松的手动定义不同的放电聚类，清晰明了。

SpikeSort 3D 提供主成分分析 PCA，并有多个特征值 features 可选，并提供 Cluster quality