Optimal inter-electrode distances for maximizing single unit yield per electrode in neural recordings
  • Metaadatok
Tartalom: https://publikacio.ppke.hu/id/eprint/3606/
Archívum: PPKE Publikáció Repozitórium
Gyűjtemény: Állapot = Megjelent
Szakterület = 02. Műszaki és technológiai tudományok: 02.05. Anyagmérnökség
Szakterület = 01. Természettudományok: 01.03. Fizikai tudományok: 01.03.02. Kondenzált anyagok fizikája
Szakterület = 01. Természettudományok: 01.03. Fizikai tudományok: 01.03.01. Atom-, molekuláris és kémiai fizika
Szakterület = 02. Műszaki és technológiai tudományok: 02.02. Villamosmérnöki és informatikai tudományok: 02.02.01. Villamos- és elektronikai mérnöki tudományok: 02.02.01.01. Villamosmérnöki tudományok: félvezetők, alkatrészek, rendszerek
Típus = Folyóiratcikk
Cím:
Optimal inter-electrode distances for maximizing single unit yield per electrode in neural recordings
Létrehozó:
Meszéna Domokos
Fadel Ward
Tóth Róbert
Paulk Angelique C.
Cash Sydney S.
Williams Ziv
Kiss Tamás
Stippinger Marcell
Wittner Lucia
Fiáth Richárd
Somogyvári Zoltán
Dátum:
2026
Téma:
01.03.01. Atom-, molekuláris és kémiai fizika
01.03.02. Kondenzált anyagok fizikája
02.02.01.01. Villamosmérnöki tudományok: félvezetők, alkatrészek, rendszerek
02.05. Anyagmérnökség
Tartalmi leírás:
State-of-the-art high-density multielectrode arrays enable the recording of simultaneous spiking activity from hundreds of neurons. Although significant efforts have been dedicated to enhancing neural recording devices and developing more efficient sorting algorithms, there has been relatively less focus on the allocation of microelectrodes–a factor that undeniably affects spike sorting effectiveness and ultimately the total number of detected neurons. Here, we systematically examined the relationship between optimal electrode spacing and spike sorting efficiency by creating virtual sparser layouts from high-density recordings through spatial downsampling. We assessed spike sorting performance by comparing the quantity of well-isolated single units per electrode in sparse configurations across various brain regions (neocortex and thalamus), species (rat, mouse, and human) and various spike-sorting algorithms. Enabling the theoretical estimation of optimal electrode arrangements, we complement experimental results with a geometrical modeling framework. Contrary to the general assumption that higher electrode density inherently leads to more efficient sorting, both our theoretical and experimental results reveal a clear optimum for electrode spacing specific to species and regions. We demonstrate that carefully choosing optimal electrode distances could yield a total of 1.7–3.75 times increase in spike sorting efficiency. These findings emphasize the necessity of species- and region-specific microelectrode design optimization.
Nyelv:
angol
angol
Típus:
Folyóiratcikk
PeerReviewed
Formátum:
text
Azonosító:
Meszéna Domokos; Fadel Ward; Tóth Róbert; Paulk Angelique C.; Cash Sydney S.; Williams Ziv; Kiss Tamás; Stippinger Marcell; Wittner Lucia; Fiáth Richárd; Somogyvári Zoltán: Optimal inter-electrode distances for maximizing single unit yield per electrode in neural recordings. MICROSYSTEMS & NANOENGINEERING, 12 (1). ISSN 2096-1030 (2026)
MTMT:36897988 10.1038/s41378-025-01115-x
Kapcsolat:
MTMT:36897988 10.1038/s41378-025-01115-x