【技术实现步骤摘要】
本申请涉及神经元信号处理领域，尤其涉及一种基于高密度多通道电极的神经元信号无线传输方法、装置、存储介质及系统。
技术介绍
1、采集并分析大脑神经元活动的电信号，是研究大脑功能的一种重要手段。目前在体神经元信号记录系统通常是采用手术植入的方式把多通道记录电极植入到实验动物大脑内，记录电极通过细胞外记录的方式来获取目标脑区的神经元电信号。电极通过连接专用的神经信号放大器、模数转换器(analog to digital converter，adc)转换为数字信号(有些设计把二者整合在一个芯片上)，通过通用的计算机接口(如usb)电缆传输到计算机上面进行存储、预览和分析记录的神经元信号。使用这些传统记录系统通常会在实验动物的头顶上面连接一根到计算机的电缆，实验动物的移动范围因此会受到限制，使得一些具有复杂要求的高阶大脑功能的研究不在适用：如对常见的动物社交时神经回路功能的研究。要求一群头上连接电缆的实验对象通过自由移动来进行社交显然是不现实的。并且对大脑神经回路功能的解析，在清醒、自由移动的状态下能够得到更好的理解。目前的信号传输系统一般采用无线方式传输神经元信号以解决实验动物自由移动的问题，但通常使用要求大电池(1000毫安时以上)、高功耗的无线传输技术如wifi以支持数百通道神经元数据的实时传输，一般只能使用在猩猩等类似的大型实验动物上面；如何在十几克重量以下的小型体重动物上、采用无线的方式、对上千通道的神经元信号进行实时采集、存储和监控神经元信号是目前神经科学实验实施的难点，因为这类实验通常要求整个系统使用十几毫安时的电池驱动(1
技术实现思路
1、本申请实施例提供了基于高密度多通道电极的神经元信号无线传输方法、装置、存储介质及系统，实现信号无线传输装置满足体积小、重量轻、功耗低和适应不同实验需求的效果。所述技术方案如下：
2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于高密度多通道电极的神经元信号无线传输方法，所述方法包括：
3、高密度多通道电极检测小型体重动物的神经元细胞得到n路模拟神经元信号；其中，所述高密度多通道电极由n个电极组成，通道数量为n，n为大于1的整数；
4、神经元信号放大器将所述n路模拟神经元信号进行放大处理；
5、模数转换器将放大处理后的n路模拟神经元信号转换为n路数字神经元信号；
6、若所述通道数量n小于或等于第一阈值，无线传输模块使用第一模式传输数据，在所述第一模式下，所述无线传输模块将所述n通道数字神经元信号发送给信号监控设备进行预览和存储；溢出判断模块判断所述无线传输模块在所述第一模式下是否发生数据溢出；若为是，指示所述无线传输模块使用第二模式传输数据，在所述第二模式下，spike筛选模块在所述n路数字神经元信号中筛选出有效spike信号，对筛选的信号进行去冗余处理，所述无线传输模块将去冗余后的spike信号发送给所述信号监控设备进行预览和存储；
7、若所述通道数量n大于所述第一阈值且小于或等于第二阈值，所述无线传输模块使用所述第二模式传输数据；溢出判断模块判断所述无线传输模块在所述第二模式下是否发生数据溢出，若为是，所述无线传输模块使用第三模式传输数据，在所述第三模式下，高速存储控制器将所述n路数字神经元信号写入到存储器中，所述无线传输模块周期性的每次在n个通道中采样m个数字神经元信号，然后将采样的m个数字神经元信号发送给所述信号监控设备进行预览，m为小于n的整数；
8、若所述通道数量n大于所述第二阈值且小于或小于第三阈值，所述无线传输模块使用所述第三模式传输数据；所述溢出判断模块判断所述存储器在所述第三模式下是否发生数据溢出，若为是，所述无线传输模块使用第四模式传输数据，在所述第四模式下，所述spike筛选模块在所述n路数字神经元信号中筛选出有效spike信号，以及对筛选的信号进行去冗余处理，所述高速存储控制器将去冗余处理的spike信号写入到所述存储器中，所述无线传输模块周期性的每次在n个通道中采样m个数字神经元信号，然后将采样的m个数字神经元信号发送给所述信号监控设备进行预览；
9、若所述通道数量n不小于第三阈值且小于或等于第四阈值，所述无线传输模块使用第四模式传输数据。
10、第二方面，本申请实施例提供了一种基于高密度多通道电极的神经元信号无线传输装置，包括：
11、电池、高密度多通道电极、神经元信号放大器、模数转换器、spike筛选模块、溢出判断模块、高速存储控制器、存储器、低功耗的无线传输模块；所述电池分别与各个部件进行连接，所述神经元信号放大器与所述模式转换器连接，所述模式转换器分别与所述spike筛选模块、所述无线传输模块、所述溢出判断模块、所述高速存储控制器连接，所述高速存储器与所述溢出判断模块连接，所述无线传输模块与所述溢出判断模块连接，所述高速存储器与所述存储器连接；
12、其中，所述电池，用于为各个部件供电，所述电池的容量为10～20毫安时，重量为1-2克；
13、所述高密度多通道电极，用于检测小型体重动物的神经元细胞得到n路模拟神经元信号；其中，所述高密度多通道电极由n个电极组成，通道数量为n，n为大于1的整数；
14、所述神经元信号放大器，用于将所述n路模拟神经元信号进行放大处理；
15、模数转换器，用于将放大处理后的n路模拟神经元信号转换为n路数字神经元信号；
16、所述无线传输模块，用于若所述通道数量n小于或等于第一阈值，使用第一模式传输数据，在所述第一模式下，所述无线传输模块将所述n数字神经元信号发送给信号监控设备进行存储和预览；所述溢出判断模块判断所述无线传输模块在所述第一模式下是否发生数据溢出；若为是，指示所述无线传输模块使用第二模式传输数据，在所述第二模式下，spike筛选模块在所述n路数字神经元信号中筛选出有效spike信号，对筛选的信号进行去冗余处理，所述无线传输模块将去冗余后的spike信号发送给所述信号监控设备进行存储和预览；
17、所述无线传输模块，还用于若所述通道数量n大于所述第一阈值且小于或等于第二阈值，使用所述第二模式传输数据；所述溢出判断模块判断所述无线传输模块在所述第二模式下是否发生数据溢出，若为是，所述无线传输模块使用第三模式传输数据，在所述第三模式下，高速存储控制器将所述n路数字神经元信号写入到存储器中，所述无线传输模块周期性的每次在n个通道中采样m个数字神经元信号，然后将采样的m个数字神经元信号发送给所述信号监控设备进行预览，m为小于n的整数；
18、所述无线传输模块，还用于若所述通道数量n大于所述第二阈值且小于或小于第三阈值，使用所述第三模式传输数据；所述溢出判断模块判断所述存储器在所述第三模式下是否发生数据溢出，若为是，所述无线传输模块使用第四模式传输数据，在所述第四模式下，所述spike筛本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于高密度多通道电极的神经元信号无线传输方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二阈值为所述第一阈值的四倍，所述第三阈值是所述第二阈值的四倍，所述第四阈值是所述第三阈值的四倍；所述第一阈值、所述第二阈值、所述第三阈值、所述第四阈值根据用户的配置指令进行灵活调整。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一阈值为16，所述第二阈值为64，第三阈值为256，第四阈值为1024。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述N个电极划分为P个电极组，P为整数；所述spike筛选模块包括spike探测器和spike冗余处理模块；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，M的取值与所述无线传输模块的最大传输速率有关，采样后的M个数字神经元信号的传输速率不大于所述无线传输模块的最大传输速度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储器为微型高速存储卡。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线传输模块为低功耗蓝牙模块或2.4G无线传输模块。p>
8.一种基于高密度多通道电极的神经元信号无线传输装置，其特征在于，包括：电池、高密度多通道电极、神经元信号放大器、模数转换器、spike筛选模块、溢出判断模块、高速存储控制器、存储器、无线传输模块；所述电池分别与各个部件进行连接，所述神经元信号放大器与所述模式转换器连接，所述模式转换器分别与所述spike筛选模块、所述无线传输模块、所述溢出判断模块、所述高速存储控制器连接，所述高速存储器与所述溢出判断模块连接，所述无线传输模块与所述溢出判断模块连接，所述高速存储器与所述存储器连接；
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1～7任意一项的方法步骤。
10.一种神经元信号记录系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的基于高密度多通道电极的神经元信号无线传输装置和信号监控设备，所述神经元信号无线传输装置和信号监控设备之间通过所述无线传输模块进行通信。
...【技术特征摘要】
1.一种基于高密度多通道电极的神经元信号无线传输方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二阈值为所述第一阈值的四倍，所述第三阈值是所述第二阈值的四倍，所述第四阈值是所述第三阈值的四倍；所述第一阈值、所述第二阈值、所述第三阈值、所述第四阈值根据用户的配置指令进行灵活调整。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一阈值为16，所述第二阈值为64，第三阈值为256，第四阈值为1024。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述n个电极划分为p个电极组，p为整数；所述spike筛选模块包括spike探测器和spike冗余处理模块；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，m的取值与所述无线传输模块的最大传输速率有关，采样后的m个数字神经元信号的传输速率不大于所述无线传输模块的最大传输速度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储器为微型高速存储卡。
7.根据权利要求1所述的方法，其特...
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