4096 孔微电极阵列助力数千神经元间突触连接映射：迈向大规模神经元网络功能连接图谱构建

神经元细胞内记录的大规模并行化面临挑战，现有技术仅能绘制约 300 个突触连接。研究人员利用在互补金属 - 氧化物半导体（CMOS）芯片上制造的 4096 铂 / 铂黑微孔电极阵列，开展神经元突触连接映射研究。他们提取超 70000 个突触连接，错误率约 5% ，这有助于大规模神经元网络功能连接映射研究。

　　神经元细胞内记录的大规模并行化，能够测量神经元网络中的突触信号，进而绘制和表征突触连接，这是一个尚未解决的难题。目前最先进的技术仅局限于绘制约 300 个突触连接。在此，研究人员制造出一种在互补金属 - 氧化物半导体（CMOS）芯片上的 4096 铂 / 铂黑微孔电极阵列，用于并行细胞内记录，从而进行突触连接映射。微孔与神经元的接口，以及底层半导体芯片中的电流钳电子元件，使得大鼠神经元培养物的细胞内耦合率平均达到 90%，生成包含丰富突触信号的全网络细胞内记录数据。从这些数据中，研究人员在 2000 多个神经元之间提取出超过 70000 个可能的突触连接，并将它们分类为电突触连接，以及抑制性、弱 / 无明显作用的兴奋性和强 / 有明显作用的兴奋性化学突触连接，估计总体错误率约为 5%。这种规模的突触连接映射以及表征突触连接的能力，朝着大规模神经元网络功能连接映射迈出了重要一步。