近日,中國神經科學學會感覺和運動分會2023年學術會議暨第九屆亞洲疼痛研討會在蘇州成功舉行。會議聚集了海內外感覺和運動領域基礎研究、臨床診療的科技工作者,臨床醫(yī)護人員以及學生等。腦虎科技攜科研BCI產品線下參展,為上述人員帶來一整套基礎研究工具和在體電生理解決方案。

在感覺和運動領域的基礎研究和臨床診療中,科研人員常常會遇到信號采集不穩(wěn)定、信號處理不到位、植入電極定位不準確、植入手術創(chuàng)傷大等問題,腦虎科技此次展出的產品均可有效解決上述問題,助力科研人員更精準、更高效、更便捷地開展實驗工作。

能夠長期在體穩(wěn)定記錄神經元動作電位的柔性電極

針對信號采集精度不高、電極材料排異反應大等問題,腦虎科技推出了兩類柔性電極,一類是柔性深部電極,能同時記錄Spike信號和LFP信號。多功能柔性電極配合蠶絲蛋白的植入方案,可以實現(xiàn)記錄電生理信號的同時給光和給藥等其它功能。蠶絲蛋白柔性電極具有良好的機械順應性、生物相容性、降解程度可控、安全無毒,這些優(yōu)勢極大地提高了腦機接口成功的概率,也為科研工作者提供了不可多得的研究工具。

另一類是用于記錄ECoG信號的皮層電極。兩類電極都由mems工藝加工而成,能夠做到高密度、高通量,配備先進的后端封裝工藝,確保柔性電極的優(yōu)秀性能。

高精度、模塊化、易操作、可定制化的智能手術機器人

針對科研動物實驗中,電極植入手術操作難、手術定位不準確等問題,腦虎科技自主研發(fā)了一款智能手術機器人,可以基于標準大小鼠腦定位圖譜的3D腦區(qū)模型,最優(yōu)化計算手術路徑,實現(xiàn)“所想即所得”的定制化;雙目視覺識別定位結合360°全方位串聯(lián)機械臂,實現(xiàn)“所見即所達”的易操作;系統(tǒng)精度達200μm,最小步盡量50μm,實現(xiàn)可指定腦區(qū)的精準到位;統(tǒng)一接口快換裝置,自由切換顱鉆、植入儀、光纖、微型注射器。

高通量、高性能、高效智能的神經信號采集系統(tǒng)

柔性電極通過手術機器人成功植入目標腦區(qū)后,研究者面臨如何采集信號和處理信號的問題。針對此問題,腦虎科技推出自主研發(fā)的高通量神經信號采集系統(tǒng)CereCube。為配合高通量的柔性電極,CereCube目前最高可采集的信號通道數(shù)可達到2048通道。

CereCube系統(tǒng)由神經信號處理器、神經信號放大器、神經信號記錄分析軟件、配套電源適配器及放大器連接線組成。最高配置配備8個放大器接口,每個接口可處理256通道信號。神經信號放大器(headstage)可選型號包括256通道記錄headstage、128通道記錄headstage、64通道記錄headstage和16通道記錄/刺激headstage。神經信號處理器和放大器通過纖細靈活的放大器連接線相連。

目前CereCube采集系統(tǒng)可適用的實驗動物范圍廣,包括靈長類、哺乳類、兩棲類、嚙齒類、魚類及昆蟲類等,也適用于多種研究領域,包括腦機接口、疾病與藥物機理研究等。

針對實驗數(shù)據(jù)復雜多樣不易管理、實驗數(shù)據(jù)不安全等問題,腦虎科技獨立開發(fā)了一款高通量神經信號記錄和深度分析的軟件產品MindExplorer。智能和共享是MindExplorer產品的兩大特色,采用先進的云邊端架構,具備高效的實驗管理功能,并支持數(shù)據(jù)云端同步儲存和分析。

MindExplorer可在線更改數(shù)據(jù)的采樣率(1～30kHz),可實時更改芯片的帶寬,并測量和實時查看每個通道的電極阻抗。除支持在線監(jiān)控和記錄外,還支持離線回放和查看數(shù)據(jù),可實現(xiàn)多人在各自的電腦上同時回放、查看和分析多組數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)分析方面,MindExplorer能夠結合電極特征,智能選擇最優(yōu)算法進行自動化Sorting。GPU的方案能夠極大提高Sorting速度,其常用配置比市面上的其它基于CPU的軟件最高可以提升100倍以上,并根據(jù)L-ratio等指標智能判斷Sorting出的unit質量,自動排除不滿足基本指標的unit。

在實驗監(jiān)控過程中,Event伴隨電生理信號顯示,研究者可以非常方便地實時判斷神經元的反應是否與Event相關。

針對令人擔憂的數(shù)據(jù)安全問題,MindExplorer采梅嵌猿萍用薌際醵雜沒У鍬夾畔⒔斜；?,而用戶原始數(shù)據(jù)則是采用變換域數(shù)字水印技術來進行透明鑒權,為研究者安全地共享數(shù)據(jù)提供最有力的保障。

目前,腦虎科技已在全國多地開展業(yè)務布局,旨在為更多的科學家們打造高效的研究工具。腦虎在不到一年的時間內收獲兩輪達數(shù)億元融資,被資本看好的同時,也為腦虎提供了堅實的資金基礎,確?？蒲薪鉀Q方案的落地應用。