改变形状的电极阵列用于最小侵入性的大规模内大脑活动映射

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
• 医疗器械 医疗器械

背景情况:

• 大规模的大脑活动映射对于理解行为的神经机制至关重要.
• 电皮质谱 (ECoG) 提供高时空分辨率,但受到侵入性和手术风险的限制.
• 现有的非侵入性技术缺乏详细的大脑状态分析的分辨率和带宽.

研究的目的:

• 开发一种超薄,灵活,可改变形状的电极阵列 (SCEA),用于最小侵入性,大规模的ECoG映射.
• 在动物模型中评估SCEA的生物相容性和有效性.
• 展示SCEA在物理和病理状态期间绘制大脑活动的能力.

主要方法:

• 开发了一种超薄,灵活的变形电极阵列 (SCEA).
• 在压缩状态下通过小开口将SCEAs最小侵入性植入皮质表面.
• 在老鼠中进行MRI和组织学分析,以评估侵入性和慢性生物相容性.
• 在发作期间和麻醉后出现时,动物和狗的大脑中的ECoG记录.

主要成果:

• 在小鼠中,SCEAs成功地植入了最小的侵入性,并显示出高的慢性生物相容性.
• 从动物和狗的大脑中获得了高质量的微型ECoG信号.
• SCEA揭示了发作期间大脑状态的时空组织,并以高分辨率和带宽出现.

结论:

• SCEAs为高分辨率的大规模ECoG映射提供了最少的侵入性方法.
• 与现有的非侵入性方法相比,该技术提供了优越的时空分辨率和带宽.
• SCEAs是基础大脑研究,理解大脑疾病和开发大脑机器接口的有希望的工具.