相关实验视频
Updated: Jul 15, 2025
11:09
Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents
Published on: February 15, 2014
14.1K
一个MRI兼容的数据采集设备用于鼠标大脑记录内部的16.4T磁铁
IEEE transactions on biomedical circuits and systems
|September 25, 2023
概括
一个新的数据采集设备可以同时记录神经信号和fMRI数据. 这种MRI兼容的系统最大限度地减少了文物,并提高了恢复时间,推动了神经成像研究.
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
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 同时记录神经活动和功能磁共振成像 (fMRI) 对于理解神经血管合至关重要.
- 现有的方法面临着电磁干扰 (EMI) 和强磁场中的工件的挑战,限制了同时获取数据.
- 超高磁场 (UMF) 环境,如16.4 T,加剧了神经记录设备的这些挑战.
研究的目的:
- 开发一种新型,低噪音的神经记录器芯片和兼容的数据采集 (DAQ) 设备,用于同时进行神经和fMRI记录.
- 在高磁场中设计一种对无线电频率 (RF) 脉冲和梯度回声器件不敏感的系统.
- 在并发的神经成像研究中提高性能和减少文物影响.
主要方法:
- 设计了一个基于频率成型的神经记录器芯片,优化了低噪声和MRI兼容性.
- 开发了一种多电路优化数据采集 (DAQ) 设备,其中包含神经记录器芯片.
- 在超高磁场 (16.4 T) 的环境中进行了长椅噪声测量和动物实验.
主要成果:
- 该DAQ设备表现出低输入引用噪声 (4.5μV从300 Hz到3000 Hz) 与最小的EMI影响在16.4 T.
- 在各种MRI扫描模式中,成功记录了来自老鼠大脑的局部场潜力 (LFP) 和细胞外尖峰.
- 在梯度工件 (从>25毫秒到<5毫秒) 后,系统恢复时间显著减少,并且没有明显的工件.
结论:
- 拟议的频率成型神经记录器芯片和DAQ设备架构高度兼容MRI.
- 该系统在同步记录神经活动和fMRI数据方面实现了竞争性性能,即使在UMF中.
- 这项技术通过实现强大的同时电生理学和血液动力学记录,促进了神经血管合的先进研究.
