空间特定的,闭环的红外线甲状腺皮层深层大脑刺激.
Brandon S Coventry1,2, Georgia L Lawlor1,2, Christina B Bagnati1
1Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|October 31, 2023
概括
红外神经刺激 (INS) 为深度大脑刺激 (DBS) 提供了一个空间精确的替代方案,克服了电流传播的局限性. 这种光学技术可以在没有遗传修饰的情况下实现有针对性的神经调节,显示出先进的神经治疗的前景.
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
- 光学神经调制是指光学神经调制.
背景情况:
- 深度大脑刺激 (DBS) 对神经系统疾病至关重要,但受到电流传播和副作用的限制.
- 目前的DBS技术缺乏空间精度,影响治疗效率和患者的治疗结果.
研究的目的:
- 调查红外神经刺激 (INS) 作为一个空间受限的光学DBS范式.
- 评估INS在驱动神经反应方面的有效性及其对闭环控制的潜力.
主要方法:
- 用近中红外光用于光学神经调节.
- 在thalamocortical电路中记录了单单元响应.
- 使用深度强化学习来封闭循环控制神经回路.
主要成果:
- 与电刺激相比,INS显示了空间受限的激活配置文件.
- 实现了分级,生物物理相关的神经反应与强大的信息传输.
- 成功实现了闭环控制,用于精确的神经发射模式的生成.
结论:
- INS为传统的DBS提供了一个有针对性和空间精确的替代方案.
- 通过INS进行光学神经调节可促进神经回路的动态,闭环控制.
- INS显示了推动DBS疗法和神经电路研究的巨大潜力.
