用超灵活的触角电极对跨越多个大脑区域的神经元组合进行了数月的跟踪
Tansel Baran Yasar1,2, Peter Gombkoto1,2, Alexei L Vyssotski1,2
1Institute of Neuroinformatics, ETH Zurich & University of Zurich, Zurich, Switzerland.
Nature communications
|June 6, 2024
概括
超灵活触角电极 (UFTEs) 能够在多个大脑区域进行长期,高准确度的神经记录,而不会造成组织损伤. 这些先进的电极几个月来跟踪单个神经元和神经元组合,为大脑功能提供了新的见解.
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
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 慢性神经记录对于理解大脑功能至关重要.
- 现有的电极技术在寿命,信号质量和植入灵活性方面存在局限性.
- 从多个大脑区域同时进行记录是具有挑战性的.
研究的目的:
- 引入超灵活的触角电极 (UFTEs),用于高密度的长期神经记录.
- 展示一种新的植入技术,将UFTEs植入多个大脑区域.
- 评估UFTEs的慢性组织反应,信号质量和长期稳定性.
主要方法:
- 开发具有机械和化学连接的超灵活触角电极.
- 一种用于同时进行多区域大脑植入的新型植入方案.
- 在动物中进行慢性植入,然后进行电生理学记录和组织学分析.
- 无线 512 频道数据采集.
主要成果:
- UFTEs实现了高信号噪声比率 (1.5-3倍最先进) 和高皮质单元产量.
- 几个月后没有观察到可检测的慢性组织损伤.
- 个体神经元的跟踪时间长达10个月.
- 同时跟踪了区域间和区域内神经元组合,其中一些具有异常长的寿命.
结论:
- UFTEs为多个大脑区域的长期,高质量的神经记录提供了一个强大的平台.
- 该技术尽量减少组织损伤,并允许稳定跟踪神经活动.
- 这使得能够对神经元组合及其长期动态进行详细的研究.
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