在C57BL6野生型小鼠中,在长期植入的皮质内微电极附近,神经元功能连接受到层级依赖的损害

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:

• 对植入的微电极的异物反应 (FBR) 会导致信号降解.
• 慢性FBR对脑电脑接口 (BCI) 附近神经电路功能的影响尚不清楚.
• 了解这些变化对于BCI的长期稳定性和性能至关重要.

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16周的神经电路功能和稳定性.
• 阐明这些变化对BCI解码器的影响.

主要方法:

• 利用了16通道的密歇根式微电极植入小鼠视觉皮质和海马体.
• 在自发活动和16周的感官刺激期间记录了电生理学数据.
• 评估交叉频率同步和尖峰-LFP引进,以评估网络变化.

主要成果:

• 皮质层4保持活跃,但层2/3显示出快速损伤,破坏了下游连接 (层5/6).
• 间层连接性损伤是单向的 (层2/3至5/6).
• 海马的CA1神经元逐渐失去对LFP振荡的吸引力.

结论:

• 慢性微电极植入导致神经网络功能障碍的特定模式.
• 结果描述了长期连接性改变,为改善脑植入物性能的策略提供了信息.
• 这项研究为开发治疗干预和自适应BCI解码器提供了洞察力.