一个超灵活的电极阵列用于长期记录和解码脊内神经活动.

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经科学是一个神经科学.
• 可植入的设备可以植入设备.

背景情况:

• 神经接口对于通过访问脊髓 (SC) 电活动来治疗运动功能障碍至关重要.
• 由于机械不匹配和组织反应,当前的高密度电极在实现高通道计数和长期脊内记录方面面临挑战.

研究的目的:

• 开发和评估一种生物相容,超灵活的SC电极阵列 (SHEA),用于稳定,长期的脊内记录.
• 评估SHEA在信号质量,生物相容性和解码运动活动的能力方面的性能.

主要方法:

• 将一个超薄,生物相容的SC超灵活电极阵列 (SHEA) 植入小鼠SC.
• 在2个月内评估电极阻抗,信号噪声比,单单单元产量和尖峰幅度.
• 步行分析和组织学检查,以评估组织反应和行为影响.
• 使用从SC腹角记录的多单元信号来解码小鼠运动轨迹.

主要成果:

• 2个多月来,SHEA表现出稳定的记录性能 (阻抗,SNR,收益率,振幅).
• 植入导致忽略不计的行为影响和炎症,表明良好的生物相容性.
• 记录的SC神经信号准确地预测了老鼠的运动轨迹 (解码系数高达0.95).
• 尖峰和LFP的神经轨迹在移动过程中表现出周期性模式.

结论:

• SHEA是一个有前途的神经接口,用于稳定,长期的脊髓内记录.
• 它最大限度地减少了机械不匹配,确保了高信号质量和生物相容性.
• SHEA促进了运动活动的可靠解码,为运动功能障碍的治疗干预提供了潜力.