در دانش الكتروفيزيولوژي جهت پژوهش نحوه عملكرد نواحي مغزي كنترل كننده تحريكات حسي نظير قدرت درك تمايز اجسام، تشخيص جنس مواد ، سبيل جوندگان مورد مطالعه قرار مي گيرد. معمولا از موش به عنوان مدل حيواني اين پژوهش استفاده مي شود كه اساس آن تحريك مكانيكي گيرنده هاي حسي نظير سبيل و ثبت همزمان سيگنالهاي الكتريكي ناحيه سوماتوسنسوري از مغز حيوان است. اين اختراع يك مولد دقيق تحريك مكانيكي سبيل جوندگان مي باشد. اين دستگاه از يك مدار كنترلر شيب جهت ايجاد پالسهاي آنالوگ خطي شيب دار بالا رونده و پايين رونده تشكيل شده است، خروجي ديجيتال تحريكي از طريق يك مبدل ديجيتال به آنالوگ و سپس از طريق يك آمپلي فاير صوتي به يك بلندگو با توان بالا ولي كوچك فرستاده مي شود. يك تيغه فنري كوچك به صفحه ديافراگم بلندگو متصل است كه روي اين تيغه فنري يك لوله شيشه اي توخالي با قطر 1 ميلي متر قرار دارد. پژوهشگر مي تواند يك عدد از سبيلهاي موش را درون لوله شيشه اي قرار دهد. با ارسال فرمان شروع تحريك مكانيكي، مدار كنترلر شيب با دريافت الگوهاي تحريك تعريف شده و متناسب با مقدار شيب خطي كه پژوهشگر تعيين مي كند، پالسهاي خطي شيب دار بالا رونده يا پايين رونده را توليد مي كند. پالس آنالوگ خروجي به امپليفاير صوتي و سپس به بلندگو منتقل و در نتيجه لوله شيشه اي حامل سبيل موش، متناسب با افزايش يا كاهش خطي جريان متناسب با الگوي اعمال شده جابه جا مي شود. با اين روش پژوهشگر، اقدام به تحريك بسيار دقيق با شيب كنترل شده و هدفمند سبيل موش مينمايد. با ثبت همزمان از ناحيه سوماتوسنسوري مغز و مشاهده سيگنالهاي خروجي در يك نوسان نما و كامپيوتر، پژوهشگر مي تواند تغييرات پاسخهاي نوروني اين ناحيه از مغز را در مقابل تحريك هاي مكانيكي دقيق اعمال شده به سبيل بررسي نمايد. اين دستگاه كاربرد مهمي در مطالعات الكتروفيزيولوژي و فارماكولوژي دارد و همچنين در شبيه سازي عملكرد مغزي جهت ساخت روباتهاي هوشمند نيز مورد استفاده قرار مي گيرد.

در دانش الكتروفيزيولوژي، جهت مطالعه سيگنالهاي الكتريكي خارج سلولي سه تكنيك در جهان وجود دارد. در تكنيك الكتروانسفالوگرافي (EEG)، سيگنالهاي ميليونها نورون ثبت مي شود. تكنيك پتانسيل ميداني (LFP)، سيگنالهاي يك ميدان مشخص از مغز شامل چند ده هزار نورون ثبت ميشود، و در تكنيك ثبت تك واحدي (Single unit)فعاليت تك نورونها مطالعه مي شود. دامنه و فركانس اين سيگنالها با هم تفاوت زيادي دارد و براي ثبت سيگنالها به يك ميكرو الكترود آمپلي فاير نياز مي باشد. ميكرو آمپلي فاير هايي موجود در دنيا هر كدام قادر به ثبت تنها يك يا دو مورد از اين تكنيك ها هستند. و يا اينكه به طور غير همزمان قادر به انجام ثبت با يكي از اين سه تكنيك هستند. امروزه پژوهشگران علاقمند به ثبت همزمان هر سه نوع سيگنال و يافتن اطلاعات جديدي از هماهنگي و ارتباط بين آنها در پژوهش مورد نظر هستند. در اين اختراع به عنوان يك امپلي فاير،كافي است الكترود را وارد ناحيه مشخصي از مغز نماييم، سمت ديگر الكترود به ورودي آمپلي فاير متصل و ورودي مرجع آمپلي فاير به پوست حيوان متصل مي شود. با شروع عمليات ثبت از مغز با اين آمپلي فاير، داده هاي آنالوگ با ضريب تقويت 20 به مبدل آنالوگ به ديجيتال با وضوح 24 بيت ارسال و ديتاي خروجي براي آناليز و نمايش به رايانه ارسال مي شود. سيگنال خام ثبت شده توسط اين آمپلي فاير، حاوي تمامي فركانس هاي مورد نياز براي مطالعه هر سه تكنيك مختلف است. فقط كافي است پژوهشگر با روشهاي ساده نرم افزاري نظير اعمال فيلترهاي مناسب، سيگنالها را از هم تفكيك، آناليز و نتايج را بررسي نمايد.

جهت مطالعه سيستم بينايي انسان و حيوان با آزمايشهاي الكتروفيزيولوژي، تصاوير مختلف از طريق رايانه به آزمايش شونده نشان داده مي‌شود و همزمان پاسخ نورونهاي مغزي ثبت و بررسي مي‌شود كه براي اين بررسي نياز به اطلاع دقيق از زمان شروع نمايش هر تصوير مي‌باشد. از طرفي به علت ماهيت كاركرد صفحه نمايش و كارت گرافيك و سيستم عاملهاي امروزي، دركنترل زمان شروع و خاتمه تصاوير، لغزش زماني حداكثر به اندازه يك فريم داريم. اين سامانه براي حل اين مشكل طراحي شده است. ورودي هاي اين سامانه مستقيما به خروجي هاي كارت گرافيك (قرمز، سبز، آبي و همزماني عمودي) متصل مي‌شود. با نمايش هر تصوير، يك دستگاه ديتااكوزيشن رفتار و پاسخ نوروني را ثبت مي كند. از طرف ديگر اين سامانه همزمان و مستقل از سيستم عامل، زمان شروع نمايش هر تصوير را با خواندن خروجي همزماني عمودي به دست مي آورد. و محتواي 65536 تصوير مختلف صفحه نمايش كد گذاري مي شود به اين صورت كه رنگ قرمز و سبز سطر اول تصوير به عنوان داده و رنگ آبي به عنوان پالس ساعت استفاده شده است. و همزمان اين سيگنالها در كمتر از 30 ميكرو ثانيه به ديتااكوزيشن ارسال مي شود. در نتيجه پاسخ نوروني مربوط به نمايش هر تصوير بدون هيچ خطايي قابل بررسي مي باشد.

وقتي نياز است ثبت و پردازش سيگنال همزمان در يك دستگاه واحد و مستقل از كامپيوتر خارجي انجام شود بايد خود سيستم داراي يك پردازشگر مستقل (CPU) اختصاصي باشد كه كاملا براي انجام هدف خاص مورد نظر طراحي شده است، استفاده از ريزپردازنده هاي رايج جهت اين امر كه بيش از صدها دستور العمل دارند، علاوه بر گراني و پيچيدگي، داراي اشكالاتي مثل هنگ نمودن، مصرف زياد جريان، عدم كنترل يا پيش بيني مدت زمان پردازش هستند. اين اختراع، يك ريزپردازنده اختصاصي 49 بيتي با حداكثر 18 دستورالعمل است كه براي انجام انواع عملياتهاي رياضي و منطقي به خصوص هر نوع فيلتر آنلاين بالا گذر يا پايين گذر سيگنالهاي 24 بيتي كارايي دارد. براي استفاده از اين ريزپردازنده، شناخت دستورات كافي بوده و بايستي كدهاي 24 بيتي را به ترتيب در حافظه كد ريزپردازنده، از طريقUSB كنترلر به سادگي پروگرام نمود، سپس ضرايب فيلتر و مقادير اوليه نيز در حافظه ديتا اين ريزپردازنده ذخيره مي شود. سپس ريزپردازنده را با فعال نمودن پايه اي به نام StartCPU روشن مي نماييم. سيگنالهاي خام ديجيتايز شده از طريق كنترلر ADC وارد ريزپردازنده شده و بعد از فيلتر شدن توسط آن، نهايتا ديتاي خروجي از طريق يك فيفو به حافظه خارجي منتقل مي شود. با پروگرام كردن حافظه ها براي اولين بار، ديگر هيچ نيازي به كامپيوتر يا پردازشگر ديگر براي انجام عمليات فيلترينگ همزمان نداريم. امكان خاموش و فريز نمودن اين ريزپردازنده از خارج آن وجود دارد و همچنين مي توان از خارج به ريزپردازنده مقادير جديدي ارسال كرد كه عملكرد و ماهيت آن و يا نوع فيلتر يا عمليات اجرايي آن را تغيير مي دهد.