多功能基于纤维的光声发射器作为双向大脑接口
Nan Zheng1, Ying Jiang2, Shan Jiang3
1Division of Materials Science and Engineering, Boston University, Boston, MA, 02215, USA.
Advanced healthcare materials
|July 14, 2023
概括
一个新的基于纤维的光声发射器可以同时进行神经刺激和记录,而无需病毒传染. 这种双向的大脑接口为神经电路和超声波神经刺激提供了新的见解.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 双向大脑接口对于理解神经疾病和开发治疗方法至关重要.
- 现有的方法往往需要病毒传染或受到刺激和记录之间的干扰.
研究的目的:
- 开发一个小型的,基于纤维的光声发射器 (mFOE),用于同时进行神经刺激 ("写入") 和电生理学记录 ("阅读").
- 为了证明mFOE在体内神经电路研究中的有效性和安全性.
主要方法:
- 制造一个小型的多功能基于纤维的光声发射器 (mFOE).
- 用成像在培养的老鼠皮质神经元中验证光声学刺激.
- 在小鼠海马体内进行体内测试,同时进行光声学刺激和电生理学记录,包括长期植入至1个月.
主要成果:
- 在mFOE成功地实现了同时的光声学刺激和神经记录,而没有病毒传染.
- 在光声波和电场之间证明了正交,防止干扰.
- 在小鼠海马体中 in vivo 应用证实成功,观察到的脑组织损伤最小.
结论:
- mFOE为神经电路调查提供了一种新的,非侵入性的双向大脑接口.
- 这项技术推进了超声波神经刺激,并为神经疾病治疗提供了潜在的潜力.
- 该mFOE为基础神经科学研究和临床应用开辟了新的途径.
