照亮大脑:光电学的进步和前景用于神经活动监测和调制的神经活动
Shumao Xu1, Marzia Momin1, Salahuddin Ahmed1
1Department of Engineering Science and Mechanics, Center for Neural Engineering, The Pennsylvania State University, Pennsylvania, 16802, USA.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 19, 2023
概括
这篇评论探讨了光遗传神经调节,它结合了光和电刺激来控制大脑活动. 生物相容设备和无线系统的进步使得精确,大面积的大脑照明和神经反应成像成为可能.
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
- 视觉遗传学 视觉遗传学
背景情况:
- 整合光学和电气模式的光遗传神经调节是一个快速发展的领域.
- 有效的控制需要精确的照明,光激活调制器和无线数据传输.
- 生物相容的电极和集成设备是先进光电系统的关键.
研究的目的:
- 用光电刺激来提供对大脑大区域均照明的视野.
- 讨论神经反应的时空成像与最小的文物.
- 突出高密度光电神经接口的突破和挑战.
主要方法:
- 对最近生物相容电极和设备集成方面的进展进行了审查.
- 讨论无线光传输和数据传输技术.
- 介绍了与光电刺激一起进行电生理监测的方法.
主要成果:
- 开发具有增强光电性能的生物相容电极.
- 集成设备用于多重定位,无线传输和多模式操作.
- 展示统一的大面积照明和神经反应成像技术.
结论:
- 光电神经接口为非药物神经疾病的治疗提供了潜力.
- 需要进一步研究高密度调制和无线光电刺激.
- 进步促进精确控制和神经活动的成像.
