比发丝还细的探针 首次监听人脑语言

11月2日，《自然》发表长文，把镜头对准神经科学圈的一件「标准装备」：Neuropixels神经探针。这种长度约1厘米、比头发丝还细的硅基探针，能够同时记录数百个神经元的电活动。过去一年，它正从动物实验室走进人类手术室。

报道描绘的场景发生在伦敦国家神经病学与神经外科医院：神经外科医生艾哈迈德·托马（Ahmed Toma）正在为一名正常压力脑积水患者做分流手术，患者同意顺便参与一项实验。一根Neuropixels探针被短暂置入其大脑，伦敦弗朗西斯·克里克研究所的研究员米哈伊·科洛（Mihaly Kollo）在旁实时盯着记录位点输出的彩色波形。随后手术室内响起一段重复的词语——「盲点」「停车位」「存钱罐」，屏幕上的波形随之出现明显扰动，探针清晰地捕捉到了人脑对语言刺激的实时反应。

这类记录在此前的人类研究中几乎不可得。传统手段要么从脑表面获取大量神经元混在一起的群体信号，要么使用通道数有限的植入电极——经典的犹他阵列也只有96个通道。巴黎罗斯柴尔德基金会医院神经外科医生皮埃尔·布尔迪永（Pierre Bourdillon）打了个比方：过去像是在繁忙路口放一只麦克风，试图分辨所有人的对话；Neuropixels则更像给每个人衣领上分别别一支麦克风。「我们才刚刚达到能给人手配一支独立麦克风的水平。」他说。

这套装备的诞生颇有故事性：2008年，美国霍华德·休斯医学研究所珍利亚研究园区的工程师蒂姆·哈里斯（Tim Harris）问同事「你想测量什么而测不了」，答案是缺乏大规模长期电生理记录工具，于是他找到比利时微电子研究中心Imec合作。2017年问世的初代探针在细如发丝的柄上有960个记录位点，其中384个通道可同时读取；2021年的2.0版扩到5120个位点、1536个并行通道，单根售价约1700至1800美元。

如今全球约有1700个实验室在使用Neuropixels，研究对象涵盖二十多个物种，从斑胸草雀、鬃狮蜥到章鱼。面向灵长类的加长版探针长4厘米，可深入更深的脑区——斯坦福大学神经科学家蒂林·摩尔（Tirin Moore）说，过去顺利的话一天也就能记录约20个神经元，如今团队常规记录至少100个。2025年，国际脑实验室的12家实验室用699根探针对139只小鼠完成大规模联测，覆盖279个脑区、逾62万个神经元，绘出首张全脑尺度神经活动图谱。

研究者也划清了边界：Neuropixels目前主要用于基础研究，帮助理解大脑的信息处理机制，并不是成熟的脑机接口或临床治疗设备。但从小鼠到灵长类、再到手术室里那段短暂的人类记录，对大脑进行单细胞层面「监听」的时代，已经拉开帷幕。

编译自Nature，原标题："Meet Neuropixels: how probes that track hundreds of brain cells at once are revolutionizing neuroscience"