โพรบ Neuropixels (หรือ "Neuropixels") เป็นอิเล็กโทรดที่พัฒนาขึ้นในปี 2017 เพื่อบันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทหลายร้อยเซลล์ในสมอง โพรบเหล่านี้ใช้เทคโนโลยี CMOSโดยรุ่นดั้งเดิมมีจุดบันทึก 960 จุดเรียงเป็นสองแถวบนก้านที่บางและยาว 1 ซม. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

โพรบเหล่านี้ถูกใช้ในห้องปฏิบัติการประสาทวิทยาศาสตร์หลายร้อยแห่ง รวมถึงห้องปฏิบัติการสมองนานาชาติเพื่อบันทึกกิจกรรมของสมอง โดยส่วนใหญ่ในหนูและหนูแรต โพรบ Neuropixels ช่วยให้สามารถเปิดเผยกิจกรรมของเซลล์ประสาทจำนวนมาก ทำให้เกิดแนวทางใหม่^{[ 3 ]}ในการศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการของสมอง เช่นการประมวลผลทางประสาทสัมผัส การตัดสินใจ^{[ 4 ]}สภาวะภายใน^{[ 5 ]}และอารมณ์^{[ 6 ]}และเพื่อสร้างอินเทอร์เฟซระหว่างสมองกับเครื่องจักร^{[ 7 ] [ 8 ]}

โพรบเหล่านี้ได้รับการประกาศครั้งแรกในปี 2017 ^{[ 9 ]}ได้รับการพัฒนาโดยกลุ่มพันธมิตรของIMEC , Janelia Research Campusของ HHMI, Allen Institute for Brain ScienceและUniversity College Londonได้รับทุนสนับสนุนจากHoward Hughes Medical Institute (HHMI), Wellcome Trust , Gatsby Charitable FoundationและAllen Institute for Brain ScienceผลิตโดยIMECซึ่งเป็นศูนย์วิจัยอิเล็กทรอนิกส์ใน เบลเยียม

ในปี 2021 มีการประกาศเวอร์ชันใหม่และปรับปรุงแล้ว NeuroPixels 2.0 ^{[ 10 ] [ 11 ]}ในปี 2025 มีการเปิดตัวเวอร์ชันใหม่ที่รวมการจำลองออปโตเจเนติกแบบสองสีด้วย^{[ 12 ]}

เดิมที Neuropixels ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในสัตว์ทดลองเท่านั้น แต่ในปี 2022 ได้มีการนำโพรบ Neuropixels ไปใส่ในผู้ป่วยมนุษย์^{[ 13 ]}

แต่ละพิกเซลของโพรบ NeuroPixels จะบันทึกแรงดันไฟฟ้าภายนอกเซลล์ที่จุดนั้นของสมอง โดยทั่วไปแล้วประกอบด้วยสองส่วน คือศักย์สนามเฉพาะที่ (Local Field Potential ) ซึ่งเป็นสัญญาณที่เปลี่ยนแปลงช้าๆ ซึ่งเป็นผลรวมของกิจกรรมในบริเวณนั้น และศักย์การกระทำ ( Action Potential ) ซึ่งเป็นสัญญาณชั่วคราวสั้นๆ ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่วนใหญ่มาจากเซลล์ประสาทที่อยู่ใกล้กับอิเล็กโทรดมาก Neuropixels จะแบ่งสัญญาณเหล่านี้ออกเป็นสองช่วงความถี่สำหรับการประมวลผล เนื่องจากความละเอียด 10 บิตของตัวแปลง A/D ไม่สามารถครอบคลุมทั้งสองกรณีพร้อมกันได้ ช่วงความถี่ LFP คือ 0.5-1000 Hz และสุ่มตัวอย่างที่ 2.5 KHz และช่วงความถี่ AP คือ 0.3-10 KHz และสุ่มตัวอย่างที่ 30 KHz ^{[ 9 ]}

แต่ละพิกเซลจะได้รับข้อมูลจากเซลล์ประสาทจำนวนมาก และในทางกลับกัน เซลล์ประสาทเพียงเซลล์เดียวก็สามารถส่งข้อมูลไปยังหลายพิกเซลได้ การแยกส่วนข้อมูลเหล่านี้เพื่อคำนวณกิจกรรมของเซลล์ประสาทเฉพาะ ต้องใช้กระบวนการที่เรียกว่าการจัดเรียงสไปค์ (spike sorting ) ซึ่งมีค่าใช้จ่ายในการคำนวณสูง และจำเป็นต้องมีการพัฒนาใหม่เพื่อให้สามารถใช้งานได้จริงกับจำนวนช่องสัญญาณจำนวนมากที่ NeuroPixels สามารถทำได้^{[ 14 ] [ 15 ]} การพัฒนานี้ยังคงดำเนินต่อไป เนื่องจาก Neuropixels เวอร์ชันใหม่ยังคงเพิ่มปริมาณข้อมูลที่สามารถรวบรวมได้^{[ 16 ] [ 17 ]}

นอกเหนือจากการใช้งานอื่นๆ อีกมากมาย นักวิจัยได้ใช้โพรบ Neuropixels หลายตัวในสัตว์ตัวเดียวกันเพื่อทำการสำรวจกิจกรรมการส่งสัญญาณจากเซลล์ประสาทหลายหมื่นเซลล์พร้อมกันในหกบริเวณของเปลือกสมองและสองบริเวณของทาลามัส^{[ 18 ]} ข้อมูลจากการสำรวจนี้สามารถเข้าถึงได้โดยเปิดเผย

• หน้า Neuropixels ของ UCL
• neuropixels.org
• SpikeGLX: ซอฟต์แวร์สำหรับการเก็บรวบรวมข้อมูล Neuropixels
• Open Ephys GUI: ซอฟต์แวร์สำหรับการเก็บข้อมูล Neuropixels
• ช่อง Slack ของ Neuropixels