「大腦怎麼運作?」這個問題就和大腦本身一樣,由來已久。大腦是由數十億個神經元以及神經元之間上千萬億個連結所組合。學習、記憶、行為、感知與意識的生物基礎就在這個龐大又複雜的神經網路裡。神經元是專門接收和傳遞訊息的腦細胞,利用動作電位和低強度電脈衝運作。本文將會透露一些有關大腦運作機制、帕金森氏症和癲癇等大腦疾病發作的線索。
神經探針(neuroprobe),例如愛美科的Neuropixels神經探針,是一種小型的腦部植入式裝置,它包含了一定數量的電極或訊號紀錄位置(像素),可以記錄神經元發出的電訊號。愛美科的Neuropixels神經探針現已在全球400多間實驗室使用。新一代的Neuropixels 2.0神經探針在四根極小的針柄表面(70x24μm2)佈建了超過5000個訊號紀錄電極,神經科學家可以從大腦的不同區域長期穩定地記錄上千個神經元,而且幾乎不損及大腦組織。
圖一 : 愛美科與Neuropixels聯盟開發的大腦神經探針比人類髮絲還要細。 |
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這些神經探針可以橫跨不同的大腦區域和神經迴路,並提供單細胞等級的高解析度。有了這些工具,訊問大腦神經網路成為可能,這也有助於更加了解大腦本身與大腦疾病。
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