基于微丝电极的神经电信号检测系统研制.docx

2017年第36卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)117

DOI:10.13873/J.1000-9787(2017)04-0117-04

基于微丝电极的神经电信号检测系统研制*

宋先腾1,2,徐声伟1.2,王蜜霞,张松，2,王力12,蔡新霞，2

(1.中国科学院电子学研究所传感技术联合国家重点实验室，北京100190;

2.中国科学院大学，北京100190)

摘要：研制了一种生物神经电信号检测系统。该检测系统采用微丝电极作为信号采集传感器，经过微弱信号调理仪器对微弱神经信号进行放大、滤波等处理，开发基于LabVIEW的上位机软件对所采集的信号进一步分析、显示以及存储等。实验中仪器噪声小于20μV的条件下检测到了幅值为160μV神经电信号，S/N≈8,结果表明：本检测系统可实现对微弱神经电信号的检测。

关键词：微丝电极；神经电信号；微弱信号检测；嵌入式控制；LabVIEW

中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1000-9787(2017)04-0117-04

Researchandfabricationofneuro-electricalsignaldetectionsystembasedonmicro-wireelectrode*

SONGXian-teng2,xuSheng-wei12,WANGMi-xia,ZHANGSong2,WANGLi12,CAIXin-xia2

(1.StateKeyLaboratoryofTransducerTechnology,InstituteofElectronics,ChineseAcademyofSciences,

Beijing100190,China;2.UniversityofChineseAcademyofScience,Beijing100190,China)

Abstract:Aneuro-electricalsignaldetectionsystemisresearchedandfaricated.Thesystemusesself-mademicro-wireelectrodeassignalacquisitionsensor,amplificationandfilteringarecarriedoutonweakneuro-electricalsignalisrealizedbyweaksignalconditioninginstrument,upperPCsoftwareisdevelopedbasedonLabVIEWtoachievefurtheranalysis,display,andstorageofthecollectedsignals.Inexperiment,160μVneuro-electricalsignalisdetectedinconditionoflessthan20μVnoise,signal-to-noise(S/N)ratioisabout8.Experimentalresultsshowthatthedetectionsystemcanbeusedforweakneural-electricalsignaldetection.

Keywords:micro-wireelectrode;neuro-electricalsignal;weaksignaldetection;cmbeddedcontrol;LabVIEW

0引言

神经系统是生物体内最为复杂也是最为重要的系统之一，由大量的神经元和多种感官信息传递机制组成。神经元脉冲放电即神经电信号是传递信息的一种重要方式，对这些具有时间序列和空间分布的多维信息加以全面、准确、实时的检测，对促进神经科学的发展、神经性疾病的预防和诊治等具有重要的意义：。

目前，市场上已出现的一些检测神经电信号的大型仪器几乎都被国外厂商垄断，价格昂贵维护繁琐，且大型仪器在实际操作中比较复杂，对操作人员的要求比较高，给使用带来了