哈佛大学的研究团队开发了一种包含4,096个微孔电极的硅芯片，成功从约2,000个大鼠神经元中提取了超过70,000个突触连接，并测量了每个连接的强度。这一突破性技术发表在《自然·生物医学工程》上，为神经科学领域提供了前所未有的工具，有望推动大脑功能研究和疾病机制的探索。

神经元之间的突触连接是大脑功能的基础，但传统方法如电子显微镜只能提供静态图像，无法测量连接强度。而膜片钳技术虽能记录单个神经元的电活动，但并行化程度低。该硅芯片通过微孔电极阵列实现了大规模并行细胞内记录，记录成功率高达90%，信号质量显著提升。

与2020年基于纳米针电极的芯片相比，新方法捕获的突触连接数量增加了200倍，从约300个跃升至70,000个。研究团队通过电极注入微小电流温和打开细胞膜，实现了高效的细胞内耦合。微孔电极的设计类似于膜片钳移液管，但更易于制造和规模化。

该技术不仅能够绘制突触连接图谱，还能根据连接强度和特征进行分类，为理解神经网络的功能组织提供了关键数据。未来，团队计划将系统应用于活体大脑，实现实时神经活动映射，进一步揭示大脑的通信机制。

这项研究得到了三星电子三星高级技术研究所的支持。