[发明专利]一种多通道神经元信号采集调控系统

说明书

本发明公开了一种多通道神经元信号采集调控系统，涉及神经元信号采集技术领域，包括前置阻抗转换模块、模拟放大模块、模数转换模块、数据采集模块、预处理模块、特征提取模块和分类识别模块，所述前置阻抗转换模块与所述模拟放大模块连接，所述模拟放大模块与所述模数转换模块连接，所述模数转换模块与所述数据采集模块连接，所述数据采集模块与所述预处理模块连接，且所述特征提取模块分别与所述预处理模块和所述分类识别模块连接。本发明实现多通道神经元信号采集调控，不仅能满足生物多通道神经元信号提取，而且控制灵活，操作方便，提取精度高，可满足多通道切换以及实现多通道的同步。

技术领域

本发明涉及神经元信号采集技术领域，具体来说，涉及一种多通道神经元信号采集调控系统。

背景技术

神经科学在当今的科研领域是一个重要的分支，从微观层面、介观层面到宏观层面都有很多的研究团队从事相关的工作。这其中，在介观层对神经元功能的理解和调控方面，神经元电信号的获取和调控是研究必须的手段。

哺乳类动物的很多行为是通过大脑的神经元间的相互作用来实现，对于脑特定功能在神经元层的分析和理解需要在脑功能活动的状态下获取到相关的神经元活动的信息。神经元信号的放电频率一般在300Hz以上，而与生物脑组织可相容的微电极一般采用镍镉合金等材料，神经元信号具有高阻抗特性。微电极记录到的多通道神经元放电可以用于研究个体在接收某一刺激或者执行任务时脑区间神经元放电在时间、空间的联系。

恒流刺激是分析脑认知因果关系的重要方法，通过将特定形状和频率的电流施加于生物体，可以在生物体行为上产生特定反应，并同步记录相对应的脑神经元信息，对于分析脑功能具有重要的价值。神经动作电位引起细胞外跨膜离子流的改变，继而引起膜外电压的改变，微电极可以探测到这种改变，从而在记录电极和参考电极间产生电位。传统的采集和获取技术多采用多通道模拟切换的方式，在性能上很难保证通道间的相位同步。而多数的刺激采集系统仍采用切换的模式进行，无法同步采集刺激下的神经元活动。因此，多通道神经元信号采集调控与传输可以为神经科学研究提供一可靠、便捷的工具，对神经科学的基础研究、脑功能调控研究、脑机接口等领域都具有非常重要的意义。

检索中国专利申请号：201010183442.6，公开了基于微电极阵列的多通道神经信息检测系统，该申请案涉及神经生物学检测技术，包括模拟开关阵列，电生理信号检测电路，电化学信号检测电路，电刺激信号发生电路，多路AD转换电路，温度检测电路，高速USB传输电路，无线蓝牙通讯模块和计算机上运行的数据处理软件等。但其基于多通道切换技术，无法实现多通道的同步。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种多通道神经元信号采集调控系统，实现多通道神经元信号采集调控，不仅能满足生物多通道神经元信号提取，而且控制灵活，操作方便，提取精度高，可满足多通道切换以及实现多通道的同步，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种多通道神经元信号采集调控系统，包括前置阻抗转换模块、模拟放大模块、模数转换模块、数据采集模块、预处理模块、特征提取模块和分类识别模块，所述前置阻抗转换模块与所述模拟放大模块连接，所述模拟放大模块与所述模数转换模块连接，所述模数转换模块与所述数据采集模块连接，所述数据采集模块与所述预处理模块连接，且所述特征提取模块分别与所述预处理模块和所述分类识别模块连接，其中；

所述前置阻抗转换模块，用于通过微电极将神经元信号实现阻抗转换和提取；

所述模拟放大模块，用于对采集的神经元信号进行信号放大；

所述模数转换模块，用于对放大的神经元信号进行模数转换；

所述数据采集模块，用于对模数转换的神经元信号进行采集；