目前我们在单个神经元及其网络层面对人类神经系统的组织和运作的理解存在巨大差距。本研究使用Blackrock Microsystems（Blackrock Neurotech)NeuroPort神经元信号记录系统结合犹他电极，对人类皮层进行急性多通道单细胞记录的方法。对13例左脑肿瘤患者进行皮层急性记录，发现低密度电极单细胞记录更优。在顶叶联合皮层记录到振荡传播，且神经元对非符号和符号数字有调谐性，为研究人类高级认知神经机制提供了新方法。手术中可通过气动植入犹他电极至左脑皮层，术后组织学分析显示电极轨迹可深入皮层深层，部分电极周围存在微小出血但未扩散，证实该技术在人体应用的安全性与可行性。

图1.术中MEA植入。

低密度（800μm间距）微电极阵列在记录单细胞尖峰活动的通道比例（78%）显著高于高密度（400μm间距）阵列（2%），且信噪比稳定，表明电极间距增大可提升单细胞分辨率记录质量。

图2.不同密度的多边环境协定记录的细胞外神经元信号。

通过主成分分析可从低密度微电极阵列记录中分离出单细胞神经元，其波形聚类纯净、放电率稳定，且低密度阵列单细胞分离成功率（62%通道）显著高于高密度阵列（2%）。

图3.从术中微电极记录中分离单个神经元。

人类顶叶联合皮层在视觉刺激后出现振荡活动的传播波，θ波段（6–9 Hz）和β波段（15–35 Hz）的传播方向具有频段特异性，且随频率升高传播速度加快（θ波段平均0.57 m/s，β波段平均2.40 m/s），相位梯度拟合平面模型的拟合度较高。

图4.跨多边环境协定的振荡活动传播。

患者在术中执行数字匹配任务时，非符号（点数）和符号（阿拉伯数字）数字的行为表现与术前训练相近，错误率随数字增大而增加，且非符号试验错误更多，体现人类数值认知中距离效应和大小效应的行为特征。

人类顶叶皮层单细胞对非符号数字（点数）呈现分级响应（如对7-8个点放电率最高），对符号数字（阿拉伯数字）响应更具类别性，且相邻电极的多单元活动也表现出数字调谐特性，揭示人脑对不同形式数字的神经元编码机制。

顶叶皮层LFP的γ波段（45–100 Hz）功率随非符号数字增大而单调增加，β波段活动空间分布更均匀，且传播波速度与数字大小相关（大数字传播更快），表明不同频率振荡活动参与数字信息的网络编码。

本研究对13例左脑肿瘤患者植入高密度（96通道）和低密度（25通道）犹他电极，发现低密度电极单细胞记录质量更优，可稳定分离单细胞神经元活动。在顶叶联合皮层记录到θ和β波段振荡，且神经元对非符号（点数）和符号（阿拉伯数字）数字存在调谐特性，γ波段功率与非符号数字大小正相关，证实该技术可用于解析高级认知的神经机制，为脑功能研究提供新工具。