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Updated: Jul 4, 2025
10:32
Brain Mapping Using a Graphene Electrode Array
Published on: October 20, 2023
1.8K
使用石墨烯微晶体管作为神经接口来区分大脑状态的慢性全频段录音
A Camassa1, A Barbero-Castillo1, M Bosch1
1Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), Barcelona, Spain.
Nanoscale horizons
|February 8, 2024
概括
石墨烯神经植入物稳定地记录了几个月的全频段大脑活动. 红外线 (DC) 组件显著改善了大脑状态识别,优于传统的AC信号用于麻醉深度预测.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 大脑状态 (睡眠,麻醉,清醒,昏迷) 呈现出不同的皮质活动模式.
- 石墨烯溶液接场效应晶体管 (gSGFET) 可以记录全频谱的大脑信号,包括红外 (DC) 组件.
研究的目的:
- 评估长期植入的gSGFET阵列的长期稳定性.
- 调查全频 (AC + DC) 神经活动在麻醉过渡期间对大脑状态歧视的实用性.
主要方法:
- 在老鼠大脑皮层上长期植入16通道gSGFET阵列.
- 记录长时间 (长达5.5个月) 的全频段神经活动.
- 对高通过 (AC) 和全频段 (AC + DC) 谱图进行分析,以识别大脑状态.
主要成果:
- gSGFET植入物显示稳定,高保真记录长达5.5个月.
- 传统的交流信号识别了大脑状态,但直流信号显著改善了麻醉深度预测 (85%的精度).
- 全频段分析 (AC+DC) 进一步提高了预测精度,达到约95%.
结论:
- 慢性gSGFETs提供了全频段皮质活动的稳定,长期记录.
- 低度 (DC) 活动对于准确的大脑状态识别和麻醉深度监测至关重要.
- 石墨烯神经接口在需要长期神经记录的临床前和临床应用方面表现有前途.
