神经元的功能连接在慢性植入的微电极附近以依赖层的方式受到损害

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
• 神经工程 神经工程是神经工程.

背景情况:

• 对植入设备的异物反应 (FBR) 会导致信号降解.
• FBR对脑电脑接口 (BCI) 附近神经电路稳定性的长期影响尚不清楚.
• 了解这些影响对于改善BCI至关重要.

研究的目的:

• 为了研究在长期植入微电极附近的功能网络连接的纵向变化.
• 为了确定FBR如何影响神经电路功能和BCI解码器性能.
• 随着时间的推移,揭示局部神经电路功能的变化.

主要方法:

• 采用了密歇根式的多站点微电极,覆盖皮层和海马区域.
• 在16周内记录了自发和视觉唤起的电生理活动.
• 评估了交叉频率同步和尖峰引进,以评估神经活动变化.

主要成果:

• 皮质层4保持活跃,但层2/3显示出快速损伤和内膜连接的丧失.
• 层间连接性损伤是单向的 (层2/3到5/6).
• 海马的CA1神经元失去了与周围的LFP振荡相连接的能力.

结论:

• 在长期植入微电极后,特征性网络连接功能障碍.
• 这些发现可以为周围植入物组织健康的治疗策略提供信息.
• 结果可以指导自适应解码器的工程,以获得稳定的BCI性能.