腦機接口(brain computer interface，BCI)可獨立于機體的外周神經和肌肉將大腦神經網絡產生的信號傳送至電腦設備并與之互通交換。BCI作為臨床康復治療的重要手段之一，已廣泛應用于神經假肢、疼痛緩解、帕金森癥抑制、視覺恢復等領域。腦機接口的連接方式有植入式和非植入式之分，其中植入式具有時空分辨率高、定位精準、記錄信號質量好等優勢。植入式腦機接口通過手術的方式將微絲電極陣列、硅電極陣列和光電極等神經微電極植入至具體目標腦區，以實現對電極記錄點周圍神經元放電信號的直接采集和記錄。

微絲電極陣列(microwire electrode array,MWEA)作為BCI的重要媒介之一，因其高通量記錄、耗材便宜、制作簡單、性能穩定等特點被廣泛應用于多通道電生理等基礎實驗研究。MWEA一般采用直徑為20～50μm的被一層絕緣材料包裹的金屬絲制成，這些金屬絲主要包括鎳鉻合金、鉑銥合金、鎢、鉑和不銹鋼等。常規電生理實驗一般選用導電性能、物理機械性能、電化學性能和制作成本均較為優異的鎳鉻合金絲作為制作微絲電極的材料。

微絲電極的發展歷史悠久，早在1950年，已有人制作出金屬微絲電極并用于神經電信號的記錄，此時的單根金屬電極并不能滿足科學家對大腦8×1011神經元的探索與研究，因此，科研人員逐漸研制出多根電極絲排列的MWEA。Tsai等人制備的16和32通道的微絲電極陣列為腦神經網絡的多通道電生理研究提供了堅實的媒介支撐，也是目前電生理實驗廣泛使用的微絲電極陣列原始模板。雖然MWEA在記錄神經元放電方面有諸多優勢，但是其記錄到的電信號存在信噪比低、電壓幅度小，且易受被記錄對象的運動干擾等缺點。實驗中，可以通過適當增加電極尖端的表面積(如在尖端電鍍修飾材料)來減小電極阻抗，但是阻抗過小會增加背景噪音，降低信噪比。

連接地線可降低一部分噪音干擾，提高記錄信號的信噪比，但是這種排噪方式比較隨機，個體差異較大。

微絲電極陣列制作過程

(1)Samtec接口的針腳對準電路板的銅片(圖1a-1)，首先用焊錫固定電極兩側邊端(圖1a-2)，再逐步粘合其余接口，相鄰接口之間的焊錫不能接觸，以免發生短路(電極另一側同樣操作)；(2)將電極絲剪成200 mm左右的小段；(3)擺排電極絲(圖1a-4)，將剪好的電極絲并列擺放在電路板上,共8根，兩兩間隔200μm左右；(4)剝掉絕緣層，用鑷子或電烙鐵刮掉電極絲外層包裹的絕緣層，暴露出鎳鉻合金電極導電部分；(5)將剝掉絕緣層的電極端插入已被焊錫焊接的Samtec接口與電路板的銅片之間(圖1a-5)。

制作電極另一側，重上述2-5步驟；焊接地線，內置參考電極(圖2a)：在電極一側的任意一端焊接一根銀絲作為地線，將剝掉一部分絕緣層的排列在電極陣列最外側的電極絲作為參考電極，焊接到電極另一端；外置參考電極(圖2b)：在電極一側的兩端焊接兩根銀絲，一根作為地線，另一根作為參考電極，在下置電極時，兩根電極均纏繞在顱骨釘上；AB膠1∶1混合粘粘電極引腳針腳與電路板銜接處(圖2c,2d)，一方面起到絕緣的作用，另一方面可保護裸露在外面的電極絲；在手術前，用眼科剪減掉電路板多余的部分，如圖1a中紅色“×”所示；根據目標腦區的定位，剪斷電極絲(圖1a)，剩余電極絲應長出目標腦區深度1～2 mm。