При каком импедансе одна золотая пластина диаметром 12,5 мкм должна иметь тетроды из нихромовой проволоки для нацеливания на различные области мозга?

Идеальный импеданс любого электрода, предназначенного для регистрации низкоамплитудных нейронных сигналов (стеклянные пипетки с перемычкой для всасывания электродов для зажима пластыря ), просто: как можно ниже .

В случае тетродов , т . е . электродов, состоящих из жгута четырех микропроводов, которые могут регистрировать от нескольких нейронов одновременно в мозгу свободно движущегося животного, их обычно гальванизируют, чтобы уменьшить их импеданс с 2-3 МОм до 200-500 кОм (измеренный на частоте 1 кГц). Низкий импеданс увеличивает отношение сигнал/шум и позволяет записывать сигналы малой амплитуды. Тетроды с более низким импедансом теоретически могут еще больше улучшить SNR, но это технически невозможно при использовании стандартных методов гальванического покрытия, согласно статье от 2009 г. (Ferguson et al ., 2009) .

Простой способ уменьшить импеданс — увеличить поверхность электрода. Увеличение абсолютного размера вполне может нанести ущерб цели сбора единичных записей, поскольку электроды большего размера по своей природе улавливают активность большего количества нейронов. Более целесообразным является увеличение поверхности за счет изменения микроструктуры электрода, т . е. увеличения его шероховатости (рис. 1).

^{Рис. 1. Гладкая (А) и шероховатая поверхность электрода (Б). источник: Джефф-Ду и др . (2015 г.)}

Сообщалось, что метод, при котором тетрод покрывался раствором золота с добавлением растворов полиэтиленгликоля (ПЭГ) или многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ), снижает импеданс до 30–70 кОм. МУНТ и ПЭГ, как сообщается, действуют как ингибиторы в процессе гальванического покрытия и создают большую площадь поверхности, тем самым снижая импеданс на кончиках тетродов (Ferguson et al ., 2009) .

<sub>Ссылки
- Ferguson et al ., Sens Actuators A Phys (2009); 156 (2): 388–93
- Jeff Du et al ., J Mater Chem C (2015); 3 : 6515-24</sub>