脑虎科技「高通量神经信号采集系统」：一站式脑电信号处理平台

　　在神经科学研究领域,研究者如何处理采集到的神经信号以及如何高效管理复杂且庞大的实验数据,是目前国内外科研实验室普遍面临的问题。对此,脑虎科技面向科研市场推出了一套自研的「高通量神经信号采集系统」。从实时信号处理、到有效信号分析,再到实验数据的管理与同步存储,「高通量神经信号采集系统」可提供一站式解决方案,帮助研究者高效、智能地处理各种信号数据,专注于科研实验。

　　「高通量神经信号采集系统」主要包括硬件和软件两部分。其中,硬件部分由神经信号处理器、神经信号放大器、放大器连接线以及配套的电源适配器组成;软件部分则是脑虎科技独立开发的一款神经信号记录分析软件。

　　高通量、高性能、高频采样、适用广泛是硬件设备的核心优势。整体按照医疗器械标准设计,能够有效地保障使用的安全性。该设备最高配置配备8个放大器接口,每个接口可处理256通道信号,最多可同时记录2048个通道的神经信号。该硬件设备不仅能够同时采集反映脑组织局部区域神经元活动的局部场电位(LFP)和单个神经元的动作电位(Spike),还支持采集反映大范围神经元活动的脑皮层电信号(EcoG),适用于长期跟踪记录神经元活动的研究,例如,在细胞水平上研究感觉、认知等大脑功能的神经机制,研究脑疾病的发病机理以及研究药物机理等。

　　软件部分是脑虎科技独立开发的一款集智能化、自动化、共享化于一体的神经信号记录分析软件。采用先进的云边端架构,具备高效的实验管理功能,支持高性能边缘计算节点,支持数据云端同步储存和分析。该软件可在线更改数据的采样率(1-30kHz),还能够测量和查看每个通道的电极阻抗。此外,该软件具备一键Sorting功能,以及Spike数据与Event的相关性等深入的数据分析功能。

　　实验管理方面,该软件可满足课题组的各项需求:团队设置管理权限,拥有权限的团队人员可在线协作。除支持在线监控和记录外,还支持离线回放和查看数据,实现多人在各自的电脑上同时回放、查看和分析多组数据;不仅如此,该软件还支持数据导出,提供专门的接口程序包,可将记录的数据导入Matlab等软件,随时随地进行实验数据分析。

　　实验分析方面,该软件具备先进的模版匹配算法,能够结合电极特征,智能选择最优算法一键快速Sorting,大大缩短了整理实验数据的时间。并且,该软件从Isolation、distance和L-ratio等多角度评估Sorting结果,可确保结果的准确可靠。

　　在整个研究过程中,形成实验报告是研究人员的一项重要任务。该软件可将采集到的神经元数据进行智能分析,自动识别并锁定研究的某一特定特征的神经元。支持多种分析方法,包括互相关分析、事件相关分析以及LFP时频域分析等,可将分析结果导出为矢量图,全方位满足研究人员撰写实验报告的各项需求。

　　针对令人担忧的数据安全问题,这款软件采用非对称加密技术对用户登录信息进行保护,而用户原始数据则是采用变换域数字水印技术来进行透明鉴权,为研究者安全地共享数据提供最有力的保障。

　　脑虎科技研发的「高通量神经信号采集系统」可适用的实验动物范围十分广泛,包括灵长类、哺乳类、两栖类、啮齿类、鱼类及昆虫类等,同时,也适用于多种研究领域,包括脑机接口、疾病与药物机理研究等。

　　根据脑虎科技公开资料显示,「高通量神经信号采集系统」早在今年5月份,在长三角神经科学论坛实现首次线下亮相,此后,在CNS第十六届全国学术会议公开展示,获得了国内外神经科学领域研究人员的一致好评。