12月18日，铭泰佳信联合逻辑神经科学举办了线上学术讲座，围绕神经调控与检测多技术在推动脑科学研究中的应用展开了深入讲解。本次直播系统梳理了神经科学中常用的调控与检测技术，并结合实际案例探讨了多技术融合的研究趋势。直播由铭泰佳信活体脑化学分析资深技术工程师黄金风担任主讲。

讲座概要

神经科学是研究神经系统的结构和功能的学科，以大脑为核心研究对象，探索不同脑区的功能与连接机制。神经元是是神经系统的基本结构和功能单位，通过电信号与化学信号实现信息传递。不同神经元之间的信号传导共同调控⼈体的⽣命活动，维持正常⽣理功能。

神经科学研究技术分为调控技术和检测技术两⼤类。

调控技术主要包括光遗传学技术和化学遗传学技术，在神经科学领域应用⼴泛且成熟。

检测技术种类多样，涵盖膜片钳电生理技术、在体多通道电生理技术、钙离子成像技术、神经递质探针技术、脑化学物质实时分析技术、功能磁共振成像技术、功能性近红外光谱技术等多种方法，均旨在精准分析脑内神经递质、调质或电信号等变化。

主流神经科学技术解析

直播中对神经科学检测技术的工作原理、准备工作、应用场景、技术优势等进行了详细地讲解，并结合当下前沿科研仪器介绍了活体脑化学物质实时分析技术。

活体脑化学物质实时分析系统是通过在实验动物特定脑区植⼊微电极，来记录脑内化学物质浓度的实时动态变化，配套的检测电极直径为7微⽶⾄120微⽶，主要由碳纤维材料构成，具有高生物相容性、高导电性、高韧性等特点，可以根据检测物质的不同对电极表面进行特异性修饰。

该系统的优势在于可实时检测物质的真实浓度变化，时间分辨率达毫秒级别。直接测量氧化还原反应产生的电流，通过换算可精准定量。可适⽤于麻醉和清醒自由活体动物的研究，可检测物质包括多巴胺、葡萄糖、乳酸、氧⽓、钾离子、钙离子、维生素C、pH值等。结合微透析技术可实现连续物质采集，适⽤于⻓时间跨度研究。

多技术融合，脑研究的新趋势

神经科学研究手段越来越注重多技术融合、跨维度关联。在通过神经化学物质技术同步监测肝脏交感神经损伤⼩⿏的脑内葡萄糖浓度与外周组织葡萄糖变化的研究中，采⽤下丘脑区原位葡萄糖电极监测脑糖，通过⽪下植⼊⾎糖仪记录外周⾎糖，实现了脑糖与血糖同步检测的技术联合。实验显示，36⼩时禁⻝导致低⾎糖时，交感神经损伤⼩⿏脑糖⽆法⾃主调节稳态，⽽对照组⼩⿏可通过神经调节维持⾎糖稳定。该研究体现神经科学研究趋势从传统环路转向外周组织与脑的联合分析。

脑化学+电生理

神经电化学技术与电⽣理技术结合研究癫痫模型，通过集成式电极同步记录海⻢区pH变化与电信号。腹腔注射红藻氨酸后，癫痫发作表现为电信号幅值与频率显著升⾼（30分钟），pH变化滞后于电信号（50分钟），可能与神经元代谢乳酸积累相关。

神经递质探针+电生理

神经递质探针技术与脑电结合研究睡眠周期多巴胺变化。⾮快速眼动期脑电幅值频率较⾼，快速眼动期与清醒状态相似，⾮快速眼动期转快速眼动期伴随多巴胺下降。两种技术结合更好的说明了睡眠会受神经递质释放的影响。

脑化学+双光子成像

神经脑化学技术与双光⼦显微镜同步记录脑缺⾎再灌注过程。实验过程中可见，缺⾎处理（颈总动脉结扎）导致⾎流速度减缓、氧浓度下降，再灌注后则恢复。该技术可精准关联神经元活动与⾎管动⼒学变化，对于脑卒中的研究应用可能会受到极大关注。

神经科学研究展望

随着技术不断发展，多模态、无线化、高时空分辨率、长时程监测将成为神经科学研究的重要方向。为此铭泰佳信全新研发⽆线活体脑化学物质实时分析系统，摆脱有线限制，通过动物穿戴⻢甲固定发射器，从而分摊头部电极压⼒，以保持实验动物⾃然活动状态，赋能行为学实验研究。技术的整合与创新将进一步推动我们对大脑机制的理解，为疾病研究、药物开发与脑机接口等领域提供有力工具。

Q&A

1. 检测技术的适用范围与限制

脑组织检测：适用于多巴胺、葡萄糖、乳酸、氧气、钾离子、钙离子、维生素C、pH值等物质，有效期根据不同物质有所不同，以多巴胺为例有效期约为15天。

脊髓及其他器官检测：可扩展⾄脊髓等⾮脑部组织检测，需验证电极在组织中的有效性

类器官检测：适⽤于⼲细胞诱导组织的分泌物质检测，需结合具体代谢途径及半衰期评估。

2. 活体脑化学物质实时分析系统的电极与荧光探针的对比优势

特异性电极：精准定量，电极植入目标检测区后可实现24⼩时内清醒动物检测，时间安排更紧密，检测更灵活，表达周期长（如多巴胺可长达15天），适合于短期及长时间检测。

荧光探针：快速响应，通过荧光信号强度反映物质浓度变化，长时间检测存在光漂白与光毒性干扰问题，适用于短期精准检测。

3. 实验服务与外包

我们提供设备配套、软件支持及设备试用/租用等服务，同时提供实验外包服务，可根据实验需求灵活匹配。