一个超灵活的电极阵列用于非人类灵长类动物大脑中的大规模慢性记录.

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:

• 非人类灵长类动物的单单元记录对于理解大脑功能至关重要.
• 当前电极在信号寿命,稳定性和空间覆盖方面面临限制.
• 在灵长类模型中需要先进的神经记录工具.

研究的目的:

• 开发一种机械坚固,超灵活的微电极阵列,用于非人类灵长类动物的慢性神经记录.
• 克服现有的电极在高密度,大规模和长期神经记录方面的局限性.
• 探索基础神经科学和脑机界面的应用.

主要方法:

• 使用新型结构材料和微型制造技术制造1微米薄的超灵活微电极阵列 (MERF).
• 透技术的开发,以便在非人类灵长类动物的大脑中透.
• 从三只子的初级视觉皮层 (V1) 和初级运动皮层 (M1) 慢性记录神经活动.

主要成果:

• 在240天内,从1065个频道成功记录了2913个单个单元,其中一些单元被跟踪了长达2个月.
• 经过高密度的大规模记录,沿垂直和水平皮质轴进行记录.
• 在V1.1中观察到具有相似定向偏好的神经元之间的较高尖峰相关性.
• 确定了不同M1层中神经元的偏好激发模式,与手部运动方向相对应.
• 通过使用在M1神经活动上训练的线性解码器实现线上控制光标移动.

结论:

• MERF电极阵列为非人类灵长类大脑中的高密度,大规模和慢性神经记录提供了强大的工具.
• 这项技术有助于详细研究神经回路和神经皮层感觉和运动皮层的动力学.
• 在灵长类模型中,MERF为先进的大脑机器接口应用开辟了新的途径.