用于非人灵长类高密度多区域电生理记录的可扩展硬件与软件

要理解分布式神经环路如何产生复杂行为，需要对多个脑区中单个神经元群体进行长时间记录。高密度 Neuropixels 探针已经彻底改变了啮齿类系统神经科学。将这些能力扩展到非人灵长类（NHP）以实现慢性、多脑区记录，需要紧凑、可植入的微驱动器硬件和可靠的自动化 spike 分选软件。NHP 为研究在其他模型系统中难以研究的复杂而灵活的行为提供了途径。因此，将 Neuropixels 革命扩展到 NHP 取决于整合硬件和软件以实现长时间、多脑区记录。在此，我们提出一个可扩展的硬件-软件平台，该平台为高密度神经数据采集和 NHP 中可靠的单细胞识别而协同设计。多脑区可植入神经驱动器（MIND）是一种轻量、可植入的微驱动器，可从多个独立定位的 Neuropixels 探针提供稳定记录，并设计用于支持慢性、可移动、头部自由的记录。我们将 MIND 与 UnitAssay 配对使用，后者是一个自动化分选后整理框架，以最小的计算成本识别和整理特征性的 spike 分选错误。MIND 和 UnitAssay 共同提供了一个集成平台，用于在执行复杂和自然行为的 NHP 中进行植入式、多脑区记录。我们在执行伸手和眼动任务的恒河猴的顶叶、前额叶和运动皮层中测试了 MIND 和 UnitAssay。MIND 实现了跨皮层区域和持续时间的稳定多探针记录。UnitAssay 实现了对大规模 spike 分选输出的自动化整理，并且相对于 Kilosort 4 标签和标准 SpikeInterface 质量控制，提高了可靠的单细胞识别。MIND 和 UnitAssay 共同为 NHP 中的高密度、多脑区、长时间电生理学提供了一个可扩展的解决方案。

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