CN103344903A - 一种高时空分辨率的神经芯片测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高时空分辨率的神经芯片测量装置。神经芯片测量装置包括用于对神经细胞产生光刺激的光学系统、用于对神经芯片的微电极所采集到的电信号进行处理的电路系统；所述光学系统产生的紫外光斑呈阵列式分布，且紫外光斑的排列方式和神经芯片上的微电极的排列方式相同，紫外光斑一一对应地照射到神经芯片的微电极上。利用本发明装置可刺激神经芯片上神经细胞网络特定的单个细胞或多个细胞，并同时记录这些细胞的胞外电位；此外，本发明装置可以对定向生长于这种检测装置上的神经细胞网络实施多位点多模式可精确控制的光刺激。

Description

一种高时空分辨率的神经芯片测量装置

技术领域

本发明涉及对神经细胞给予刺激并检测神经细胞电信号的装置。

背景技术

神经电信号的分析是目前神经信息学研究的主要内容之一。现在比较常用的装置是微电极阵列传感器（Micro-Electrode Array, MEA）。MEA由嵌在基底物质上的微电极组成。微电极主要由金属材料，例如铂、金、钛氮化物和铟锡氧化物等构成。微电极在基底物质上排成阵列。微电极与用金或透明的铟锡氧化物制成的导线相连，导线将微电极采集的微弱电信号传送到外部的放大器。

神经芯片技术作为一个新兴的研究领域，是在微电极阵列技术的基础上发展起来的。神经芯片技术是利用微加工技术，在硅片等材料上加工出一组微井，每个微井中放入一个人工培养的神经元细胞，微井底部与金属微电极相连．这样一来，神经元细胞和金属微电极之间就实现了一一对应，人们可以在神经细胞的寿命期限内方便地对其 作选择性地激励和测量。

基于神经芯片技术的神经生物学的研究有两个突出优点，一是可以同时记录和刺激不同位点，二是非侵入方式不会损伤细胞。所以神经芯片适用于对同一样本进行长时程记录，并允许在较长时间里监视培养物对刺激物的响应演变。然而，目前的神经芯片技术在记录细胞外活动时也存在以下重要的缺陷。神经芯片技术在细胞刺激过程中呈现出一些与在传导性溶液中使用电刺激相关的严重的限制。它最大的限制是大刺激伪迹的存在和无法控制电刺激在介质中的传播。虽然最近通过使用空白电路和算法已经解决了刺激伪迹所引起的一些问题，但是电信号的传播仍然还是神经芯片电刺激技术的一大缺陷。事实上，电刺激会散播到整个的生物溶液中，强度从刺激点以距离的平方衰减。 

目前神经细胞光刺激技术已经成为精确研究和了解神经细胞活动规律的重要手段之一。 在过去的十年中已经出现很多种使用包裹化合物的对神经元的有效刺激方法。笼锁化合物全称为光致不稳定笼锁化合物，它是人工合成的并用隐蔽基团修饰的生物活性分子，一旦被紫外光照射，两者间的共价键解离会释放出活性分子，这一光解作用称为解笼锁。光活化解笼锁后，生物活性分子将恢复其原有活性和功能。许多重要的活性物质都有其笼锁化合物。

为了发挥神经芯片技术高通量信号采集的优点，有研究人员提出了基于光刺激技术替代传统电刺激技术并结合神经电信号记录技术的方法并初步验证了实验的可行性。但是目前该系统存在刺激模式单一，时间分辨率受机械响应限制而无法实时控制和空间分辨率不高（光斑直径20μm左右）等不足。目前对阵列式神经细胞光学刺激技术和神经芯片电学检测技术集成一体的芯片检测技术的研究尚属空白。

中国专利文献CN201488996U提出了一种检测神经细胞电信号的装置，该装置可实现体外培养的神经细胞按照微室和微通道的排列方式进行定向生长，并利用置于微室和微通道底部的微电极采集神经细胞胞体和神经突等部位的电信号。目前针对这种检测装置的高通量高时空分辨率的神经细胞刺激手段仍未出现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种神经芯片测量装置，以克服现有技术的全部或部分缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明神经芯片测量装置包括用于对神经细胞产生光刺激的光学系统、用于对神经芯片的微电极所采集到的电信号进行处理的电路系统；所述光学系统产生的紫外光斑能够一一对应地照射到神经芯片的微电极上。

进一步地，本发明所述光学系统由连续波紫外激光光源、光分路器输入端光纤、光分路器、与所述微电极的数量相等的光分路器输出端光纤、光纤导管、光纤定位平板、透镜组镜筒、透镜组和微操纵器组成；在所述光学系统中，连续波紫外激光光源的出射光经由所述光分路器输入端光纤进入光分路器，并由所述光分路器分成光功率相等的多束紫外光，每束紫外光由一根所述光分路器输出端光纤引导，各所述光分路器输出端光纤的出射端一一对应地插入到相应的光纤导管中,光纤导管固定在所述光纤定位平板上，所述光纤导管在光纤定位平板上的排列方式和神经芯片的微电极的排列方式相同，光纤定位平板固定安装在透镜组镜筒的顶端，透镜组镜筒内安装有透镜，透镜组镜筒与微操纵器固定连接。

进一步地，本发明还包括光开关和多通道方波信号发生器，每一根所述光分路器输出端光纤与一个光开关的输入端连接，每个所述光开关的控制信号端与多通道方波信号发生器上对应的一个信号输出端连接。

进一步地，本发明所述多通道方波信号发生器与计算机连接。

进一步地，本发明所述连续波紫外激光光源与计算机连接。

进一步地，本发明所述紫外光斑的直径小于神经细胞胞体的直径。

进一步地，本发明所述紫外光斑的直径小于10微米。

本发明采用阵列式光刺激技术代替传统电刺激技术，将光解笼锁效应用于神经细胞刺激并结合神经芯片检测神经细胞电信号这一手段，构建出一种新的神经细胞刺激和电信号采集装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）利用本发明装置可刺激神经芯片上神经细胞网络特定的单个细胞或多个细胞，并同时记录这些细胞的胞外电位。

（2）本发明装置可以对定向生长于这种检测装置上的神经细胞网络实施多位点多模式可精确控制的光刺激。不同位点光刺激之间的时序关系由光学系统控制，可灵活设置，这使得本发明装置对多位点的刺激模式多样化。各刺激位点的光刺激时间可精确设定。 

（3）本发明的神经芯片测量装置实现了高时空分辨率的神经细胞光刺激手段和实时的细胞外电信号检测方法的整合。本发明装置的光学系统产生的紫外光斑直径小于神经细胞胞体的直径，使得本发明装置对神经芯片上神经细胞的光刺激具有足够的空间分辨率。光学系统中光开关的切换时间短，因此本发明装置的神经细胞光刺激的时空分辨率很高。

附图说明

图1是一种神经芯片的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是刻有微沟道图案的掩膜的结构示意图；

图4是刻有微槽图案的掩膜的结构示意图；

图5是一种神经芯片的微电极阵列的结构示意图； 

图6是图5的俯视图；

图7是在制作细胞生长室过程中光刻胶与掩膜覆盖于微电极阵列上时的结构示意图；

图8是光刻胶微沟道固定于微电极阵列上的结构示意图；

图9是光刻胶微槽与微沟道位于微电极阵列上时的结构示意图；

图10 是PDMS浇注在光刻胶模具上的结构示意图；

图11是本发明测量装置不带有光开关的光学系统结构图；

图12是本发明一种神经芯片测量装置带有光开关的光学系统结构图；

图13是本发明一种神经芯片测量装置的光学系统产生的紫外光斑阵列与神经芯片的相对位置示意图；

图14是本发明测量装置的光纤定位平板的结构示意图；

图15是神经芯片测量装置工作时的连接框图。

具体实施方式

图1和图2示出了神经芯片的一种结构。该神经芯片包括微电极阵列和细胞生长室。微电极阵列包括基底1，在基底1上设有微电极；细胞生长室固定在基底1上。细胞生长室包括九个微槽和十二个微沟道，九个微槽在基底1上排列成三排三列的阵列，每个微槽和微沟道的上方均为敞口。相邻的两个微槽之间通过一个微沟道连通。例如，第一微槽2和第二微槽3通过第一微沟道4连通，第二微槽3与第四微槽5通过第二微沟道6连通，第四微槽5和第三微槽7通过第三微沟道8连通，第三微槽7与第一微槽2通过第四微沟道9连通，其它微槽之间的连接与此类似。微电极阵列上的微电极10对应地置于微槽内。每个微槽内置有一个微电极10。每个微槽的大小为仅容纳一个神经细胞，例如，可采用直径30μm的圆形微槽。每个微沟道的宽度为仅容纳一条神经突，例如，可采用宽10μm、长200μm的微沟道。图5和图6示出了一种微电极阵列的结构。如图6所示，微电极10在微电极阵列的基底1上的排布方式和微槽的位置相对应。

神经芯片可按如下方法制作：用CAD软件设计出需要的图案（如图3和图4所示），制作出有微沟道图案12的掩膜11和有微槽图案14的掩膜13。用70％的酒精溶液清洗定制的微电极阵列几分钟。用去离子水清洗微电极阵列5分钟以除去酒精。用氮气吹干微电极阵列。甩涂第一层光刻胶15，如图7所示，将负性光刻胶（NR2-20000p）15倒在微电极阵列的基底1的中央,用手握住硅片边缘使之倾斜并缓慢旋转,使光刻胶15覆盖住微电极阵列基底1大部分区域。静置15min,使光刻胶15平坦化,同时消除掉倾倒过程中产生的气泡。用旋涂机以2700rpm的速度甩涂10s,使胶分布较为均匀,厚度大约为50μm，静置10min。将甩涂有光刻胶15的微电极阵列放在热板上，在150℃的温度下烘2min。之后以0.5℃/min的速率缓慢降至室温。将刻有图案12的第一层掩膜11覆盖在光刻胶15的表面，如图7所示，然后曝光。采用I线接触式曝光机(波长365nm)。如图8所示，制作出光刻胶微沟道16模具。光刻胶15在曝光后留下的部分即形成光刻胶微沟道16。将刻有微槽图案14的第二层掩膜13与第一层光刻图形对准，第二次曝光，如图9所示，制作出光刻胶微槽17模具。调整曝光时间，保证此次曝光不损坏已经制作出的微沟道模具。曝光后烘焙，将上述载有微槽和微沟道模具的微电极阵列置于热板上，80℃的温度下烘焙5min。之后以0.5℃/min的速率缓慢降至室温。显影，在25℃环境下，将模具放入显影液RD6中显影6min，光刻胶的非感光区溶解于显影液中，之后用去离子水清洗干净,并用氮气吹干。PDMS浇注，按照PDMS预聚体（Sylgard184硅橡胶）和PDMS固化剂（3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷）的比例为10：1，称量PDMS预聚体6.5克，PDMS固化剂0.65克置于试管中，加入甲苯13克，混合均匀。分别用低真空抽30分钟，高真空抽15分钟，至无气泡生成为止。将混合液体缓慢浇注于有光刻胶模具的微电极阵列上，用旋涂机以3000rpm的速度甩涂10s,使胶分布较为均匀,厚度大约为30μm。在70°C的环境下静置一小时使之固化，形成如图10所示的PDMS腔壁18。将上述涂有PDMS的微电极阵列放入去胶液RR4中，采用超声波清洗5min，以去除光刻胶构成的微槽和微沟道模具。将去掉光刻胶的微电极阵列放入烘箱使之干燥。最终成型的神经芯片结构如图1和图2所示，即在微电极阵列表面形成约30μm的PDMS薄层，薄层中有敞口的微槽和微沟道。在每个微槽的底部有微电极10。

神经芯片的微槽可容纳神经细胞的胞体，神经细胞的神经突则在微沟道中延伸。神经细胞生长成熟之后，相邻微槽中的胞体通过微沟道中的神经突相互连接形成网络。微电极可以将这个神经网络的电信号检测出来。培养在该装置上的神经细胞构成的网络将可以模拟实际生物体内的神经网络，因此检测到的神经电信号与生物体内真实的神经电信号接近。

本发明测量装置的光学系统组成结构可有两种，一种不带有光开关，另外一种带有光开关。

不带有光开关的光学系统结构如图11所示。紫外激光光源选择连续波紫外激光光源19（LuxX 375-70，Omicron Laserage Laserprodukte GmbH），激光波长为375nm。连续波紫外激光光源19通过线缆39与计算机38相连。激光功率可通过运行于计算机38上的软件实时更改，激光的最大功率为70mW。紫外激光通过定制的光分路器输入端光纤21从连续波紫外激光光源19导出。光分路器输入端光纤21的另一端接1x9光分路器22，1x9光分路器22的工作波长在紫外波段。光分路器22的选择与神经芯片的微电极的个数相关，光分路器的输出端的个数与神经芯片的微电极的个数相同，由光分路器22分出的紫外光束的数量与神经芯片的微电极的个数相同。通过1x9光分路器后，激光光源输出的紫外光被平均分成9份，分别从1x9光分路器22的9个输出端由光分路器输出端光纤23引出。光分路器输出端光纤23的芯径为200μm。光分路器输出端光纤23的出射端插入到长20mm、直径2.5mm的不锈钢光纤导管26中。9个不锈钢光纤导管26固定在一块光纤定位平板27上，不锈钢光纤导管26排列成神经芯片上的微电极阵列的形状，相邻不锈钢光纤导管26之间的距离为6mm。光纤定位平板27被置于倒置显微镜载物台28上方，与载物台平行。光纤定位平板27和倒置显微镜载物台28之间装有石英透镜组，石英透镜组置于透镜组镜筒29内。石英透镜组由两片石英凸透镜组成，第一片石英凸透镜30焦距6mm，直径30mm，与光纤定位平板27上的不锈钢光纤导管尖端31垂直距离30mm，第二片石英凸透镜32焦距12mm，直径30mm，与第一片凸透镜30相距90mm。两个石英凸透镜的光轴在一条直线上，且穿过光纤定位平板27中心。光纤定位平板27被固定在透镜组镜筒29上端。透镜组镜筒29的位置可随光纤定位平板27的位置一起改变。透镜组镜筒29被固定在微操纵器33上。透镜组镜筒29的水平和垂直位置可以通过微操纵器33来调整。从光分路器输出端光纤23导出的紫外光通过石英透镜组，在透镜组镜筒29和倒置显微镜载物台28之间，与第二片石英凸透镜32相距14mm处的平面上形成光斑阵列。光斑直径约6μm，相邻光斑相距200μm。通过调节光纤定位平板27和透镜组镜筒29的水平和垂直位置，可以使光斑阵列投射到倒置显微镜载物台28上的神经芯片34上，与微槽中的微电极位置对齐。光纤定位平板27的结构如图14所示，光纤定位孔40的排列方式和神经芯片的微电极10的排列方式相同，使得紫外光斑能够一一对应地照射到神经芯片的微电极上。

图12是本发明装置的带有光开关的光学系统组成结构图。连续波紫外激光光源19（LuxX 375-70，Omicron Laserage Laserprodukte GmbH）通过线缆39与计算机38相连。激光功率可通过运行于计算机38上的软件实时更改。紫外激光通过定制的光分路器输入端光纤21从连续波紫外激光光源19导出。光分路器输入端光纤21的另一端接1x9光分路器22，1x9光分路器22的工作波长在紫外波段。通过1x9光分路器22后，激光光源输出的紫外光被平均分成9份，分别从1x9光分路器22的9个输出端由光分路器输出端光纤23引出。1x9光分路器22输出端的9根光分路器输出端光纤23分别接到9个1x1光开关24上。光开关的切换时间短，小于10ms，插入损耗低，且可以在紫外光波段工作。本实施例选用的光开关(FSM ,piezosystem jena GmbH)的控制信号为5V 的TTL电平。1x1光开关24的另一端连接输出光纤25，输出光纤芯径200μm。输出光纤25的出射端插入长20mm、直径2.5mm的不锈钢光纤导管26中。不锈钢光纤导管26固定在一块光纤定位平板27上，不锈钢光纤导管26排列成与神经芯片的微电极阵列相同的形状，相邻不锈钢光纤导管26之间的距离为6mm。光纤定位平板27被置于倒置显微镜载物台28上方，与载物台平行。光纤定位平板27和倒置显微镜载物台28之间装有石英透镜组，石英透镜组置于透镜组镜筒29内。石英透镜组由两片石英凸透镜组成，第一片石英凸透镜30焦距6mm，直径30mm，与光纤定位平板27上的不锈钢光纤导管尖端31垂直距离30mm，第二片石英凸透镜32焦距12mm，直径30mm，与第一片石英凸透镜30相距90mm。两片石英凸透镜的光轴在一条直线上，且穿过光纤定位平板27中心。光纤定位平板27被固定在透镜组镜筒29上端。透镜组镜筒29被固定在微操纵器33上。透镜组镜筒29的水平和垂直位置可以通过微操纵器33来调整。从输出光纤25导出的紫外光通过透镜组，在透镜组镜筒29和倒置显微镜载物台28之间、与第二片石英凸透镜32相距14mm处的平面上形成光斑阵列。光斑直径约6μm，相邻光斑相距200μm。通过调节光纤定位平板27和透镜组镜筒29的水平和垂直位置，可以使光斑阵列投射到倒置显微镜载物台28上的神经芯片34上，与微槽中微电极的位置对齐。9个1x1光开关24的控制信号端通过线缆35与9通道方波信号发生器36相连接。每个光开关24的控制信号端与9通道方波信号发生器上对应的一个信号输出端连接。9通道方波信号发生器36可以对每一路的方波信号进行编辑，改变频率和占空比。9通道方波信号发生器36可以对发放的波形进行预先设定，且可以控制9路波形间的时间关系。本实施例选用9通道方波信号发生器36（Master-9，AMPI，Israel）来产生9路5V的TTL电平控制信号，也可选用具有更多通道的方波信号发生器。9通道方波信号发生器36通过USB接口线缆37与计算机38相连接，可通过计算机38来控制9个通道的波形，从而实时控制紫外光斑阵列中各光斑20的出现和消失。本发明也可以不使用计算机来实时控制紫外光斑阵列中各光斑20的出现和消失，而是通过预先设定多通道方波信号发生器的各通道的波形从而确定紫外光斑阵列中相应光斑的出现。

在本发明中，加入了光开关的光学系统产生的紫外光斑阵列中的任何一个光斑的出现与消失都可以由光学系统控制。通过计算机控制多通道方波信号发生器的特定通道上的方波电平的高低即可实现对相应光斑出现与消失的控制。电平为高时光开关接通，光斑出现。电平为低时，光开关断开，光斑消失。本实施例所用的光开关的切换时间为2ms，方波信号发生器的时间延迟可以小到40μs，所以神经芯片测量装置对神经细胞进行光刺激的时间分辨率也较高。紫外光斑阵列中各光斑出现的先后顺序可以由光路系统控制。通过计算机控制多通道方波信号发生器的各通道方波信号时序关系即可实时控制各光斑出现的先后顺序。紫外光斑阵列中任何一个紫外光斑的照射时间都可由光路系统精确控制。多通道方波信号发生器每个通道的信号高电平出现的时间可由计算机精确控制，从而控制各紫外光斑的照射时间。连续波紫外激光光源的发射功率可通过计算机实时监测，并且可以通过计算机方便地更改，从而改变光活化释放活性分子的数量，从而控制对神经细胞的刺激强度。

本发明神经芯片测量装置的光学系统产生的紫外光斑20的位置与神经芯片微槽中的电极10位置一一对应，如图13所示，本实施例中，紫外光斑20与神经芯片微槽中的电极10同样为3行3列的阵列。并且，每一个紫外光斑都照射到相应的一个微电极上，从而在紫外光斑和微电极之间形成一一对应的关系（如图13所示）。

本发明装置产生的紫外光斑的直径优选小于10μm，这对于大小在数十个微米到数百个微米的神经元来说已具足够的分辨。紫外光斑的阵列式设计使得研究者可对局部的光照刺激进行刺激模式的编程，紫外光刺激的切换时间小至几个毫秒，这已能满足神经细胞电位检测的要求。

用细胞外微电极检测到的神经细胞电位变化的幅度在几十至几百微伏之间，要对其进行分析必须先对其进行滤波、降低噪声、去除干扰，然后再放大。在本发明中，对神经芯片的微电极采集到的电信号进行处理的电路系统可选择德国Multi Channel Systems MCS公司的USB-MEA-Systems系列产品。电路系统包括接口板、电源转换板、模拟数字转换和数字信号处理板。其中，接口板实现神经芯片和后端电路的连接。电源转换板实现从工频电源到稳定的低噪声的低压直流电源的转换，为模拟和数字电路部分提供能源。模拟数字转换和数字信号处理板对信号进行滤波等处理。处理后的信号被传送到计算机，从而对采集到的细胞外电位信号进行显示和进一步处理。每个微电极采集到的电信号的放大倍数可以在计算机中预先设置，例如，从0到63档分别对应放大倍数16到1008。信号的采样率可以设置为50K至200K。可通过计算机将滤波器设置成低通、高通或者带通的形式。截止频率可调，从0.5Hz到2000Hz。

图15示出了本发明整个神经芯片测量装置工作时的连接框图。神经芯片被放置在倒置显微镜的载物台上。神经芯片上生长着具有特定拓扑结构的神经细胞网络。倒置显微镜上装有CCD相机，可对细胞的形态和神经网络的结构进行观察和记录。光学系统产生的紫外光从神经细胞芯片的上面投射到神经芯片的特定位置，形成紫外光斑。紫外光斑阵列和神经芯片微槽中的神经细胞的相对位置的调节可在显微镜的观测下进行。光学系统对紫外光斑阵列的照射时序、强度等参数进行调节，从而控制对神经细胞的光刺激模式。虽然紫外光肉眼不可见，但是在调节光斑阵列的位置时，紫外光源可以被替换为可见光激光光源，或者在神经芯片上加入可产生荧光的药物溶液，从而在紫外光斑形成处显现出可见光斑。可见光斑阵列照射到神经芯片上感兴趣的神经元胞体。光刺激位置大尺度范围的调整可通过调节微操纵器进行。在调节好紫外光斑阵列的位置之后，流动注射系统被用来向神经细胞芯片提供含有笼锁化合物的细胞培养液。细胞培养液中的笼锁化合物的浓度可以精确控制。神经芯片的基底上有微电极的引出端，他们与电路系统相连接。CCD相机将视频信号传输到计算机显示出来。整套系统对神经细胞采用光刺激方式，在上述阵列式紫外光斑的刺激下，局部感兴趣的位置上的笼锁化合物活化后，释放生物活性分子，作用于神经细胞胞体，导致神经细胞产生相应的动作电位，通过神经芯片微槽中的微电极采集神经细胞的细胞外电位信号。电路系统对采集到的电信号进行放大、滤波等处理。利用计算机可对神经细胞电信号进行发放时间、发放频率、波形特征的分析。

利用本发明神经芯片测量装置可比较神经信号通路上不同层次神经细胞之间敏感性的差异，用以探索生物感觉神经系统通路上不同层次神经元在信息加工和处理能力上的变化过程。本发明装置能得到神经信号传播中大量的、精确的动力学信息。从神经生物学的研究角度看，这样的装置对于神经生长、修复以及药物作用的机理研究也具有良好的应用前景。

Claims (9)

1.一种神经芯片测量装置，其特征是：包括用于对神经细胞产生光刺激的光学系统、用于对神经芯片的微电极所采集到的电信号进行处理的电路系统；所述光学系统产生的紫外光斑能够一一对应地照射到神经芯片的微电极上。

2.根据权利要求1所述的神经芯片测量装置，其特征在于：所述光学系统由连续波紫外激光光源、光分路器输入端光纤、光分路器、与所述微电极的数量相等的光分路器输出端光纤、光纤导管、光纤定位平板、透镜组镜筒、透镜组和微操纵器组成；在所述光学系统中，连续波紫外激光光源的出射光经由所述光分路器输入端光纤进入光分路器，并由所述光分路器分成光功率相等的多束紫外光，每束紫外光由一根所述光分路器输出端光纤引导，各所述光分路器输出端光纤的出射端一一对应地插入到相应的光纤导管中,光纤导管固定在所述光纤定位平板上，所述光纤导管在光纤定位平板上的排列方式和神经芯片的微电极的排列方式相同，光纤定位平板固定安装在透镜组镜筒的顶端，透镜组镜筒内安装有透镜，透镜组镜筒与微操纵器固定连接。

3.根据权利要求2所述的神经芯片测量装置，其特征在于：还包括光开关和多通道方波信号发生器，每一根所述光分路器输出端光纤与一个光开关的输入端连接，每个所述光开关的控制信号端与多通道方波信号发生器上对应的一个信号输出端连接。

4.根据权利要求3所述的神经芯片测量装置，其特征在于：所述多通道方波信号发生器与计算机连接。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的神经芯片测量装置，其特征在于：所述连续波紫外激光光源与计算机连接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的神经芯片测量系统，其特征在于：所述紫外光斑的直径小于神经细胞胞体的直径。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的神经芯片测量系统，其特征在于：所述紫外光斑的直径小于10微米。

8.根据权利要求5所述的神经芯片测量系统，其特征在于：所述紫外光斑的直径小于神经细胞胞体的直径。

9.根据权利要求5所述的神经芯片测量系统，其特征在于：所述紫外光斑的直径小于10微米。

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