近日,中國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)分會(huì)2023年學(xué)術(shù)會(huì)議暨第九屆亞洲疼痛研討會(huì)在蘇州成功舉行。會(huì)議聚集了海內(nèi)外感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、臨床診療的科技工作者,臨床醫(yī)護(hù)人員以及學(xué)生等。腦虎科技攜科研BCI產(chǎn)品線下參展,為上述人員帶來(lái)一整套基礎(chǔ)研究工具和在體電生理解決方案。
在感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和臨床診療中,科研人員常常會(huì)遇到信號(hào)采集不穩(wěn)定、信號(hào)處理不到位、植入電極定位不準(zhǔn)確、植入手術(shù)創(chuàng)傷大等問(wèn)題,腦虎科技此次展出的產(chǎn)品均可有效解決上述問(wèn)題,助力科研人員更精準(zhǔn)、更高效、更便捷地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)工作。
能夠長(zhǎng)期在體穩(wěn)定記錄神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢坏娜嵝噪姌O
針對(duì)信號(hào)采集精度不高、電極材料排異反應(yīng)大等問(wèn)題,腦虎科技推出了兩類(lèi)柔性電極,一類(lèi)是柔性深部電極,能同時(shí)記錄Spike信號(hào)和LFP信號(hào)。多功能柔性電極配合蠶絲蛋白的植入方案,可以實(shí)現(xiàn)記錄電生理信號(hào)的同時(shí)給光和給藥等其它功能。蠶絲蛋白柔性電極具有良好的機(jī)械順應(yīng)性、生物相容性、降解程度可控、安全無(wú)毒,這些優(yōu)勢(shì)極大地提高了腦機(jī)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(lèi)是用于記錄ECoG信號(hào)的皮層電極。兩類(lèi)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(jìn)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(shù)機(jī)器人
針對(duì)科研動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,電極植入手術(shù)操作難、手術(shù)定位不準(zhǔn)確等問(wèn)題,腦虎科技自主研發(fā)了一款智能手術(shù)機(jī)器人,可以基于標(biāo)準(zhǔn)大小鼠腦定位圖譜的3D腦區(qū)模型,最優(yōu)化計(jì)算手術(shù)路徑,實(shí)現(xiàn)“所想即所得”的定制化;雙目視覺(jué)識(shí)別定位結(jié)合360°全方位串聯(lián)機(jī)械臂,實(shí)現(xiàn)“所見(jiàn)即所達(dá)”的易操作;系統(tǒng)精度達(dá)200μm,最小步盡量50μm,實(shí)現(xiàn)可指定腦區(qū)的精準(zhǔn)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(jīng)信號(hào)采集系統(tǒng)
柔性電極通過(guò)手術(shù)機(jī)器人成功植入目標(biāo)腦區(qū)后,研究者面臨如何采集信號(hào)和處理信號(hào)的問(wèn)題。針對(duì)此問(wèn)題,腦虎科技推出自主研發(fā)的高通量神經(jīng)信號(hào)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(hào)通道數(shù)可達(dá)到2048通道。
CereCube系統(tǒng)由神經(jīng)信號(hào)處理器、神經(jīng)信號(hào)放大器、神經(jīng)信號(hào)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(gè)放大器接口,每個(gè)接口可處理256通道信號(hào)。神經(jīng)信號(hào)放大器(headstage)可選型號(hào)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(jīng)信號(hào)處理器和放大器通過(guò)纖細(xì)靈活的放大器連接線相連。
目前CereCube采集系統(tǒng)可適用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物范圍廣,包括靈長(zhǎng)類(lèi)、哺乳類(lèi)、兩棲類(lèi)、嚙齒類(lèi)、魚(yú)類(lèi)及昆蟲(chóng)類(lèi)等,也適用于多種研究領(lǐng)域,包括腦機(jī)接口、疾病與藥物機(jī)理研究等。
針對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)復(fù)雜多樣不易管理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不安全等問(wèn)題,腦虎科技獨(dú)立開(kāi)發(fā)了一款高通量神經(jīng)信號(hào)記錄和深度分析的軟件產(chǎn)品MindExplorer。智能和共享是MindExplorer產(chǎn)品的兩大特色,采用先進(jìn)的云邊端架構(gòu),具備高效的實(shí)驗(yàn)管理功能,并支持?jǐn)?shù)據(jù)云端同步儲(chǔ)存和分析。
MindExplorer可在線更改數(shù)據(jù)的采樣率(1~30kHz),可實(shí)時(shí)更改芯片的帶寬,并測(cè)量和實(shí)時(shí)查看每個(gè)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(shí)現(xiàn)多人在各自的電腦上同時(shí)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(jié)合電極特征,智能選擇最優(yōu)算法進(jìn)行自動(dòng)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(biāo)智能判斷Sorting出的unit質(zhì)量,自動(dòng)排除不滿(mǎn)足基本指標(biāo)的unit。
在實(shí)驗(yàn)監(jiān)控過(guò)程中,Event伴隨電生理信號(hào)顯示,研究者可以非常方便地實(shí)時(shí)判斷神經(jīng)元的反應(yīng)是否與Event相關(guān)。
針對(duì)令人擔(dān)憂的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題,MindExplorer采用非對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)對(duì)用戶(hù)登錄信息進(jìn)行保護(hù),而用戶(hù)原始數(shù)據(jù)則是采用變換域數(shù)字水印技術(shù)來(lái)進(jìn)行透明鑒權(quán),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(guó)多地開(kāi)展業(yè)務(wù)布局,旨在為更多的科學(xué)家們打造高效的研究工具。腦虎在不到一年的時(shí)間內(nèi)收獲兩輪達(dá)數(shù)億元融資,被資本看好的同時(shí),也為腦虎提供了堅(jiān)實(shí)的資金基礎(chǔ),確保科研解決方案的落地應(yīng)用。
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