脑科学研究的关键是要实现对神经元集群活动的实时观察,并通过特定神经环路的结 构追踪及其活动操纵,研究其对脑功能的充分性和必要性,进而在全脑尺度上解析神经环 路的结构和功能。目前通用的神经电活动观测方法是单通道或多通道微电极。这些方法所 能记录到的神经元数量有限,且无法观察到阈下电位的变化。因而,需要从新材料使用、 微小化、光电融合、记录与刺激融合等方向着手,研制新型神经电极阵列。除了用电极直 接记录神经电信号,近年来荧光成像方法也被广为使用,如在神经元内表达对钙离子敏感 的荧光蛋白分子,通过检测因电活动而产生的钙离子浓度的变化来描述电活动。这种光学 测量法的优点是可同时观测数百个