スマートデュラ：マルチモーダル神経記録および調節のための機能的人工硬膜

科学分野:

• 神経科学
• 生体医工学
• 材料科学

背景:

• 慢性神経インターフェースは、脳モニタリングおよび治療法に不可欠です。
• マイクロエレクトロコルチコグラフィー（μECoG）は、長期使用において侵襲性と解像度のバランスを提供します。
• μECoGと光学的方法を統合することで、同時神経記録と細胞特異的な操作が可能になります。

研究 の 目的:

• 大規模霊長類脳用のスケーラブルなマルチモーダル神経インターフェースを開発すること。
• 広範な皮質被覆のための記録および刺激能力を統合したデバイスを作成すること。
• 包括的な脳活動分析のための同時電気生理学的記録および光学イメージングを可能にすること。

主な方法:

• 薄膜マイクロ加工を用いたスマートデュラインターフェースの作製。
• ソフトで柔軟、透明な基板へのマイクロスケール電極アレイの統合。
• 高密度電極（最大256個）と高光学的透明度（>98%）の達成。

主要な成果:

• 生体内の電気生理学的記録および神経調節能力を実証しました。
• 構造的および機能的イメージングを可能にする高い光学的透明度を確認しました。
• インターフェースは、ネイティブ脳組織との機械的コンプライアンスの一致を示しました。

結論:

• スマートデュラインターフェースは、非ヒト霊長類における大規模な双方向神経インターフェースを促進します。
• この技術は、皮質活動の研究のためのマルチモーダルおよびクローズドループ神経調節をサポートします。
• 開発されたインターフェースは、人間のアプリケーションへの将来の翻訳の可能性を秘めています。