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Magnicon产品在人类新皮层群体峰值的无创神经磁性单试验分析（Noninvasive neuromagnetic single-trial analysis of human neocortical population spikes）的应用神经元尖峰通常由侵入性尖锐微电极记录，而标准的无创宏观入路(例如，脑电图 [EEG] 和脑磁图 [MEG])主要表示突触后电位。一个值得注意的例外是低振幅高频（∼600 Hz）体感 EEG/MEG 反应，当经过数百次试验的平均值以提高信噪比时，它可以代表群体峰值。在这里，MEG 技术的最新飞跃（与标准系统相比，白噪声水平降低了 10 倍)被用来建立健康人类受试者中诱发的皮质种群尖峰爆发的有效单次试验描述。事实证明，这种时间分辨方法有助于揭示突发振幅的显著试验间变化以及突发响应延迟的时间相关（∼10 s）波动。因此，超低噪声 MEG 能够对与低频质量突触后活动同时发生的人类皮层种群峰值进行无创单项试验分析，从而可以全面表征皮层处理，也可能在不适合侵入性微电极记录的疾病中。 可以使用反映神经元输入（即突触后电位）和神经元输出（即动作电位或尖峰）的侵入性微电极记录在单个神经元水平上测量神经元活动。相比之下，在群体水平上，典型的无创大电极记录主要反映大量神经元输入活动。 因此，宏观高频振荡 （HFO） 最近引起了人们的兴趣，例如，对癫痫和帕金森病的研究。在癫痫患者中，脑电图（EEG）纹波和快速波纹振荡被确定为定位癫痫发作区 并指示癫痫发作风险的生物标志物。在帕金森病中，丘脑底核 （STN） 深部脑刺激诱发的皮质高频电位为 STN 和皮层之间“超直接”通路的激活提供了证据 ，并且自发性 STN 内 HFO 被证明在病理上与皮层下 β 活性阶段耦合。然而，这些数据主要是通过侵入性记录捕获的，或者仅限于 <500 Hz 的频率范围。 到目前为止，这些限制主要是由于 HFO 的低信噪比（SNR）>500 Hz。这对于无创表面 EEG 或脑磁图（EEG/MEG）尤其重要，因为在频率为 >500 Hz 时，信号幅度通常低于标准 EEG/MEG 记录系统的固有本底噪声，从而排除了单次试验 HFO 分析 。 在这里，高频 （∼600 Hz） 体感诱发反应 （hfSER），通过猕猴的侵入性记录验证与新皮层中的单次试验尖峰活动相对应，在健康人类中用作 HFO 模型。然而，通过平均大致相同的 HFO 发生次数（通常在数百到数千次）来提高 hfSER SNR 的标准方法排除了研究大脑功能固有的自然变异性。 为了解决这个问题，我们证明了超低噪声 MEG 设计能够对 hfSER 进行无创单试验分析。四名健康人类受试者的示例性概念验证记录显示 1） hfSER（即神经元输出）的试验间变异性非常显着，其中 2） 在大多数受试者中与诱发的低频响应（即神经元输入）无关，以及 3） 由连续刺激诱发的 hfSERs 在几秒钟内相互相位相关。因此，这些测量提供了直接证据，表明宏观高频反应的无创超低噪声 MEG 记录能够在单次试验水平上对人类皮层种群尖峰活动进行时间分辨分析。 |