基于高时空分辨率记录技术的在体神经网络研究

获取活体大脑环境中大量单细胞及其组成的神经网络的信息，这是深入研究和揭示高级脑功能生理机制的关键和基础。近年来发展的集成微电极阵列记录技术具有高时空分辨率的特性，提供了一种理想的神经电生理检测手段，可以同时获得大量神经细胞的活动信息，其中也包含了区域性神经网络的信息。但是，目前的数据分析技术还局限于单细胞信息的提取和分析上，缺乏对于在体神经网络的研究。本项目将应用具有不同结构特点的高密度微电极阵列，记录活体动物大脑皮层或海马等区域的神经细胞的发放活动，设计新的算法，建立新的数学模型，提取和甄别大量细胞信息，确定神经细胞的空间分布和结构，以及细胞之间的相互连接关系和信号传导的动态过程，开发出一种包含时空特性的、描述在体大脑组织中功能性神经网络的新方法。研究结果将对于深入阐明神经细胞工作机制，神经网络信息传导、处理和存储的机制，以及推进半导体微电极阵列的广泛应用等方面都具有重要意义。