[发明专利]经颅超声作用下同步采集动物颅内神经电信号的装置

说明书

一种经颅超声作用下同步采集动物颅内神经电信号的装置，由用于产生设定重复频率的脉冲触发信号的第一信号发生器和相连的用于产生设定的单脉冲序列的第二信号发生器构成超声信号的输出激励；由连接第二信号发生器输出端的功率放大器，连接在功率放大器的输出端的超声换能器，设置在超声换能器周边的声准直器，以及一端设置在被测对象刺激区域的信号采集电极组和脑立体定位仪构成采集前端模块；由输入端连接信号采集电极组的另一端的微电极AC放大器构成信号处理模块，微电极AC放大器的输出端连接外部的数据采集系统。本发明通过调节脑立体定位仪，实现实验样本神经的精准靶向刺激，同时实时采集实验样本同一靶点的神经电生理信号。

技术领域

本发明涉及一种脑电信号采集装置。特别是涉及一种经颅超声作用下同步采集动物颅内神经电信号的装置。

背景技术

经颅超声刺激是一种新型的神经调控技术，由于其非侵入性，高空间分辨率的特点被越来越多人关注。经颅超声刺激使用低强度超声对神经元和神经环路进行刺激和调控。不同参数超声可对特定脑区产生兴奋或一直作用。目前已有多项研究证实低强度超声对不同脑区的调控功能，然而经颅超声刺激的机制还不明确。

长时程增强(long-ternpotentiation，LTP)是指神经通路在刺激作用后，神经突出传递效能长时间增强的现象，这种突触反应在不同的实验条件下可以有不同搞得表现形式，如可以是局部场电位、兴奋性突触后电位(EPSP)或电流(EPSC)。自LTP被发现以来，大量的研究证实LTP和记忆形成的分子机制具有高度的一致性，海马LTP广泛应用于学习记忆的生理学研究。局部场电位(local field potential，LFP)是一种细胞外场电位，是局部区域内神经元活动的综合反映，神经元活动的状态和大脑功能相关能引起LFP节律的变化。因此LTP和LFP等神经电生理是评价经颅超声刺激作用效果的有力工具。

经颅超声刺激机制的不明确在一定程度上限制了该技术的发展和应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以实现在经颅超声刺激下实时监控神经电生理活动的经颅超声作用下同步采集动物颅内神经电信号的装置。

本发明所采用的技术方案是：一种经颅超声作用下同步采集动物颅内神经电信号的装置，包括，依次连接的超声激励模块、采集前端模块和信号处理模块，所述的超声激励模块是由第一信号发生器和连接在第一信号发生器输出端的第二信号发生器构成，所述第一信号发生器用于产生设定重复频率的脉冲触发信号，所述第二信号发生器，用于产生设定的单脉冲序列，构成超声信号的输出激励；所述的采集前端模块有：连接所述第二信号发生器输出端用于对接收的超声信号的功率进行放大的功率放大器，连接在所述功率放大器的输出端，用于将电信号转换为声信号的超声换能器，设置在所述超声换能器周边用于将超声换能器发出的声信号靶向到被测对象的刺激区域的声准直器，以及一端设置在被测对象刺激区域用于采集被测对象刺激区域内神经电信号的信号采集电极组和用于确定刺激区域位置的脑立体定位仪；所述信号处理模块是由输入端连接信号采集电极组的另一端，用于对信号采集电极组采集的电信号进行滤波和放大的微电极AC放大器构成，所述微电极AC放大器的输出端连接外部的数据采集系统。

本发明的经颅超声作用下同步采集动物颅内神经电信号的装置，可以通过调节脑立体定位仪，实现实验样本神经的精准靶向刺激，同时实时采集实验样本同一靶点的神经电生理信号，实现实时评价刺激效果。本发明能够在经颅超声刺激下实时采集LTP和LFP，可以实现在经颅超声刺激下实时监控神经电生理活动，在评价经颅超声刺激效果的同时，为探究经颅超声刺激的机制提供了方法。

附图说明

图1是本发明的经颅超声作用下同步采集动物颅内神经电信号的装置构成框图；

图2是本发明中超声换能器、声准直器和信号采集电极组的位置连接示意图；

图3是本发明中通过卡件固定电极的示意图。

图中