近日，铭泰佳信的活体脑化学物质实时分析技术成功实现与电生理设备联用，在动物清醒自由活动状态下，同步检测大脑的“电信号”与“化学信号”！

实现这一联合实验的意义重大：不仅标志着神经科学研究方法的重要突破，更为全面解析大脑功能提供了全新的技术路径。通过同时捕捉瞬时的电活动与持续的化学变化，研究人员能够更精准地揭示神经环路的工作机制、行为背后的分子基础以及多种脑疾病的病理机制。

此次攻克的技术难点在于：成功解决了多项跨学科技术融合的难题，包括在极小的空间内实现多通道电极与化学传感元件的集成、消除信号间交叉干扰、实现高速高灵敏同步采集，并保障在动物自由活动状态下的信号稳定与时空精准同步。

双信号同步采集的优势表明研究人员如今可以在同一时间轴上，直接观察特定脑区内“电路级”放电与“化学级”传递如何相互调制、协同工作，从而以前所未有的清晰度揭示学习、记忆、成瘾等复杂行为背后的完整神经机制，为开发更精准的脑疾病干预策略提供革命性的研究工具。

癫痫小鼠脑部电信号与pH值同步检测

实验过程展示：

1、脑化学电极与电生理电极同步植入

2、双设备调试（左：电生理设备 右：脑化学设备）

调试在两电极同步检测信号时，消除检测过程中产生的信号干扰以及外界的噪音干扰。

3、实验结果

癫痫诱发的pH变化慢于神经元开始异常放电的时间

研究意义

一、为什么要选择化学方式和电生理同步检测信号？

单一检测方法是存在局限性的，比如电生理方式虽然可精准记录神经元异常放电的频率、节律与传播路径（如“癫痫样放电”），但它无法直接反映放电过程中脑内化学环境的动态变化，例如局部pH值的变化、神经递质释放或离子浓度的波动。同样如果单纯使用化学手段检测是能够监测癫痫期间脑组织酸化（pH下降）或碱化等化学改变，但是无法判断化学变化是发生在异常放电之前、之后还是同步发生，无法建立因果关系。

二、癫痫模型中同步检测电信号与pH化学信号的意义？

癫痫放电会极大改变脑内局部微环境。其中，pH值是一个至关重要的化学指标，癫痫活动会导致脑组织急剧酸化，如神经元过度放电引起能量代谢障碍和无氧酵解增强，导致乳酸堆积，引起pH值下降。

pH变化又会反向调控神经兴奋性：大脑酸化（pH下降）本身会抑制NMDA受体等兴奋性通道的功能，并增强某些抑制性通道的活动，从而可能作为一种内在的“抗癫痫”反馈机制。反之，碱化（pH上升）则可能促进兴奋性。

如果只看到异常电活动而看不到伴随的pH动态变化，就无法理解这种重要的自我调控机制，也无法全面解释癫痫发作的自发终止现象。

三、同步联用技术的核心优势

电化学和电生理的结合实现的“电信号-化学信号”同步监测技术，在癫痫研究中的优势为能够精确分析是异常放电导致了pH下降，还是pH的异常波动诱发或终止了放电，这是单一检测手段无法实现的。

脑化学与电生理技术的结合，实现了二者间的深度联动与“技术共振”。这一突破不仅展示了多学科交叉的强大潜力，更为解决复杂的神经科学问题提供了全新的研究范式与技术路径，为未来脑机接口、神经疾病机理探索等应用方向奠定了坚实基础。这一进展将极大推动对帕金森、癫痫、抑郁等疾病的深入理解，并为药物研发与神经调控治疗提供更为可靠的实时数据支持，有望加速相关脑科学成果向临床应用的转化。