大脑神经突触

大脑神经中枢的活动机理历来是生命科学研究的重大课题，人们一直期待着彻底揭示神经活动的奥秘，并在当前医学、药学和其它高新技术领域中加以应用。近年来的研究表明，整个中枢神经系统中有多种化学物质参与和影响了人类和动物复杂的神经活动，但是起主要作用的是脑神经传导过程由神经末梢释放出的化学物质－神经递质(neurotransmitter)。神经递质主要在神经元中合成，并贮存于突触体内，在冲动传递过程中释放到突触间隙，作用于下一个神经元或靶细胞，从而产生生理效应，它是一类传递神经冲动的化学物质的统称，大脑和神经的所有信息都由它传递，它的分泌情况对人的影响非常广泛。由于神经递质直接影响人体的行为和活动，参与体内环境的调控，并与多种功能性疾病(精神分裂症、抑郁症等)和器质性病变(帕金森氏病，Parkinson's disease、持续性植物状态等)息息相关，因此建立快速、灵敏、可靠的分析方法对脑科学的研究具有重要意义。目前常用的分离方法为高效液相色谱法，检测方法有紫外可见光检测、荧光检测、视差折光检测和电化学检测，另外，火焰离子化检测、质谱、手性检测等新型检测技术也已经逐渐应用到液相色谱分析中。电化学检测具有死体积小、响应速度快、线性范围宽、造价较低等特点，液相色谱与电化学检测技术相结合，己经成为一种选择性好、灵敏度高的分离分析方法，尤其适用于脑组织、血液、尿液等生物样品中含量极低的内源性生物胺的测定。 1.高感度电化学检测器2.温度稳定流动池室3.先进数位滤波器ADF改善S/N比4.广泛的动池可供选择 技术参数1. 由计算器完全控制和执行各种自动编程功能2. 数字型噪音滤除功能(Advanced Digital Filter): 10至0.001赫次(1, 2, 5阶)3.恒温箱: 高37公分, 恒温范围: 室温+7℃至60℃, 稳定度0.1℃, 可放置管柱及电化学流动池4.电压范围: +/- 2.0伏特, 电流范围: 10皮安培至200微安培(1, 2, 5阶)5. 噪音: 优于2皮安培(仿真池, 关闭噪音滤除功能, 电位800毫伏特)6.自动编程功能: 5个档案, 周期时间, 周期个数, 和恒温箱温度, 时间控制项目有位, 电流范围, 噪音滤除功能, 自动归零, 自动阀位置等7.电化学流动池, 可置于恒温箱内, 采用中央喷壁式, 含玻璃化碳工作电极, 固态钯参考电极和辅助电极, 不需更换垫片, 适用微柱及一般柱使用

Cerebus多通道神经信号记录系统产品简介: Blackrock Microsystems, Inc是一家致力于将直接探测脑神经信号，在线分析和记录神经信号以及神经刺激技术平台商业化的高科技制造商。Blackrock总部设在美国犹他州盐湖城。Blackrock为脑和神经系统的基础研究，脑机接口和神经修复研究提供了有效的工具。目前公司已在将脑神经信号转化为行为，植入无线阵列电极等领域取得了突破性的进展。 Cerebus系统是记录和分析大脑和周边神经系统信号的数据采集硬件和软件系统，包括微电极阵列，连接器，神经信号采集系统和应用软件。是用于动物神经生理学实验的多通道数据采集系统，功能强大且操作简便。该系统是多达1024个电极的先进的多通道系统，可以记录和分析动物大脑和周围神经电活动。该系统配置可以记录在麻醉或清醒状态下的动物（鸟类，小鼠，大鼠，猫，灵长类动物）体内电信号。而且还支持体外培养细胞的微电极plates和脑切片chambers的记录。技术原理： 可以对每个通道的多个神经元在线进行的手动模式分类和自动模式分类，提供Hoops (Manual)、Manual PCA、K-means PCA、DBSCAN PCA等多种分类算法。 可以对每个通道的任意个神经元离线进行手动模式分类和自动模式分类，提供Hoops (Manual)、Manual PCA、K-means PCA、DBSCAN PCA等多种分类算法。 CerePlex Direct通过各种接口（CerePort™ , MultiPort™ ,ICS-96,Rodent等）可以和不同通道数的各种电极（犹他电极，微丝电极，Silicon probes，Microelectrode arrays，Individual,metal microelectrodes）相连接。可以使用各种电极植入装置，如：Inserter,Electrode Drives等。 应用领域：ü 脑科学研究ü 神经影像、神经信号处理ü 脑机接口ü 癫痫及相关疾病研究ü 生物工程&生物学ü 神经科学 应用案例（点击查看）中国科学院上海神经研究所姚海珊教授在《Nature》上发表一篇研究性文章。该研究使用了植入式微电极阵列和Cerebus在体多通道神经信号采集系统，同时结合了光遗传技术，采集小鼠视觉皮层的神经元放电信息。研究结果表明表明，光遗传抑制小白蛋白（PV）削弱了自然刺激的神经辨别，而生长激素抑制素（SOM）则不能起到相同效果。从而揭示了自然刺激过程中，光遗传抑制小白蛋白的中间神经元在可靠的视觉皮层重现模式中起到了重要作用。 文章信息：Control of response reliability by parvalbumin-expressing interneurons in visual cortex.Yingjie Zhu, WenhuiQiao, Kefei Liu, HuiyuanZhong&Haishan Yao. Nature Communications 6, Article number: 6802 详细内容请见：。 Cerebus多通道神经信号记录系统规格参数： 设计紧凑，体积小巧无噪声干扰的长距离光纤线缆连接8, 16, 32, 64, 96, 128, 256 , 512和1024 通道配置高分辨率信号记录(30 kHz / 60 kHzat 16 bits, up to 120 kHz )共模抑制比 120dB输入参考噪声 1.0 μVrms输入频率范围 0.01 Hz - 10 k Hz与各种低、高阻抗电极相兼容电极阻抗测试功能(在体状态或离体状态）灵活的 I/O设置，用于与行为、刺激和视频系统同步并行多台PC控制与操作 文献列表 Closed-loop stimulation of temporal cortex rescues functional networks and improves memoryFebruary 6, 2018Closed-loop stimulation of temporal cortex rescues functional networks and improves memory Youssef Ezzyat, Paul A. Wanda, Deborah F. Levy, Allison Kadel, Ada Aka, Isaac Pedisich, Michael R. Sperling, Ashwini D. Sharan, Bradley C. Lega, Alexis Burks, Robert E. Gross, Cory S. Inman, Barbara C. Jobst, Mark A. Gorenstein, Kathryn A....Restoration of motor control and proprioceptive and cutaneous sensation in humans with prior upper-limb amputation via multiple Utah Slanted Electrode Arrays (USEAs) implanted in residual peripheral arm nervesNovember 25, 2017Restoration of motor control and proprioceptive and cutaneous sensation in humans with prior upper-limb amputation via multiple Utah Slanted Electrode Arrays (USEAs) implanted in residual peripheral arm nerves Suzanne Wendelken, David M. Page, Tyler Davis, Heather A. C. Wark, David T. Kluger, Christopher Duncan, David J. Warren, Douglas T. Hutchinson...Direct Brain Stimulation Modulates Encoding States and Memory Performance in HumansApril 20, 2017Direct Brain Stimulation Modulates Encoding States and Memory Performance in Humans Youssef Ezzyat, James E. Kragel, John F. Burke, Deborah F. Levy, Anastasia Lyalenko, Paul Wanda, Logan O’Sullivan, Katherine B. Hurley, Stanislav Busygin, Isaac Pedisich, Michael R. Sperling, Gregory A. Worrell, Michal T. Kucewicz, Kathryn A. Davis, Timothy H. Lucas,...Restoration of reaching and grasping movements through brain-controlled muscle stimulation in a person with tetraplegia: a proof-of-concept demonstrationMarch 28, 2017Restoration of reaching and grasping movements through brain-controlled muscle stimulation in a person with tetraplegia: a proof-of-concept demonstration Dr A Bolu Ajiboye, PhD?, Francis R Willett, BS?, Daniel R Young, BS, William D Memberg, MS, Brian A Murphy, PhD, Jonathan P Miller, MD, Benjamin L Walter, MD, Jennifer A Sweet,... Intracortical microstimulation of human somatosensory cortexOctober 19, 2016Intracortical microstimulation of human somatosensory cortex Sharlene N. Flesher, Jennifer L. Collinger, Stephen T. Foldes, Jeffrey M. Weiss, John E. Downey, Elizabeth C. Tyler-Kabara, Sliman J. Bensmaia, Andrew B. Schwartz, Michael L. Boninger, and Robert A. Gaunt* Science Translational Medicine 2016 Published Online © The Author(s). 2016 Published: 19 October... 国内部分用户名单中国科学院神经科学研究所中国科学院心理研究所中国科学技术大学清华大学北京大学上海交通大学 复旦大学

系统简介超维景自主研制的快速微型化双光子显微成像系统，在全球首次获取了小鼠在自由行为过程中大脑神经元和神经突触活动的清晰、稳定的动态图像。其产品具有高分辨、大视野等多个型号，可在动物自由活动状态下，约150 μm变焦和多平面快速切换的实时成像，并可对同一批神经元长期稳定跟踪。结合光遗传模块，还可以在结构与功能成像的同时，精准地操控神经元和大脑神经回路的活动。该系统为研究大脑的结构和功能提供了一个新工具，可融合微观神经元和神经突触活动与大脑整体的信息处理和个体行为信息，成为全景式解析脑连接图谱和功能动态图谱的利器。系统特点和优势柔：系统采用柔性光纤和细软的微机电扫描振镜线缆，避免长期佩戴对动物的干扰稳：各部件精密设计，可对同一区域长时程、反复成像，动物剧烈运动时仍稳定成像快：成像速度快，为9 Hz@512×512，平面间切换速度为4 Hz@512×512，可实时观察神经元和神经网络活动简：探头可整体即时拔插，极大地简化了实验操作，避免长期佩戴对动物的干扰探头优势轻：探头重2.2 g，可在小鼠头部“戴着跑”小：体积小，可佩戴于小鼠头部或者大动物头部的多个部位精：分辨率高，可清楚观察单个树突棘的结构变化。高分辨型＜850 nm，大视场型＜1.3 μm深：工作距离为1 mm，并具有盖玻片补偿功能，在150 μm范围电动变焦，可观察神经环路活动系统功能高分辨成像：分辨率高，为＜850 nm，可实时观察树突棘等微观结构，实现亚细胞级成像。小鼠（hSyn-GCaMP6s病毒注射）前额叶皮层神经元大视场成像：400 μm × 400 μm大视野成像，可实时记录数百个神经元，上千个突触的动态信号。神经分布情况及兴奋轨迹尽收眼底。小鼠（hSyn-GCaMP6s病毒注射）前额叶皮层神经元多通道成像：在同一波长下，通过多个探头同时对多只动物，或者同一动物不同区域成像。可同时观察发生社交行为的两只动物的神经活动，或者观察同一动物不同核团的变化。小鼠（hSyn-GCaMP6s病毒注射）社交活动时前额叶皮层神经元双色同步成像：FIRM-TPM可双波长同时激发，实现双色同步成像。不同颜色标记特定的细胞群，可研究不同细胞群之间的相互关系。全神经标记斑马鱼（GFP标记神经，mCherry标记血管）三维变焦成像：可在z轴150 μm范围内，进行三维电动变焦，实现对神经环路的观察。小鼠（hSyn-GCaMP6s病毒注射）前额叶皮层不同深度的神经元光遗传操控成像：可整合光遗传模块，对所研究细胞进行精准调控的基础上成像。系统配置参数成像探头高分辨型重量：2.2 g大小：9.5×15.5×17 mm3分辨率：＜850 nm成像视野：＞180×180 μm2工作距离：＞390μm成像速度：9 Hz@512×512；18 Hz@256×256大视场型重量：2.8 g大小：10×16×21 mm3分辨率：＜1.3μm成像视野：＞400×400μm2工作距离：1 mm成像速度：9 Hz@512×512；18 Hz@256×256三维变焦模块（可选配置）变焦范围：~30μm，平面间切换速度：4 Hz变焦范围：~100μm，平面间切换速度：4 Hz飞秒脉冲激光器920 nm/1030 nm飞秒光纤激光器平均功率：＞400 mW重复频率：440-80MHz脉冲宽度：＜200 fs激光耦合模块实现飞秒激光与激光传导光纤的有效耦合荧光采集模块高灵敏度GaAsP PMT光谱接收范围：300~720nm绿色通道：520/50 nm（GCaMP6/GFP）红色通道：605/50 nm（tdTomato）可定制双通道成像控制模块最大采样率：≥120MS/s 模拟输入分辨率：≥16-bits 模拟输入带宽：≥110 MHz成像处理模块成像工作站屏幕：30英寸显示器CPU内存：32G显卡：2GB DDR5专业级显卡硬盘：256G固态硬盘和2T机械硬盘系统：win10操作系统成像控制分析软件：GINKGO-MTPM视场搜寻模块便于宽场荧光与双光子成像切换一体式动物行为学成像工作台可兼容大部分小鼠行为学实验，具有隔音、避光、紫外杀菌、耐腐蚀和耐磨损等多种特点系统尺寸成像系统：955×1380×1825mm3行为学工作台：1380×1380×2179mm3系统环境温度：24±2℃，建议使用可独立控制的空调系统湿度：＜60%