在多通道神经记录系统中对环境电磁干扰进行建模和分析,以实现高常态干扰拒绝性能

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 电气工程 电气工程
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 环境电磁干扰 (EMI) 对多通道神经记录系统构成重大挑战.
• 存在有限的理论框架来解决这些敏感系统中的EMI问题.

研究的目的:

• 为EMI源和神经信号开发等效电路模型.
• 建立神经探测器和记录电路的设计准则,以增强常态干扰 (CMI) 排斥.
• 为了保持记录的神经动能 (AP) 信号的质量.

主要方法:

• 建议对EMI和神经信号进行同等电路模型.
• 进行了分析,以获得神经探针和记录电路的设计准则.
• 使用32通道的神经记录系统进行了体内动物实验.

主要成果:

• 证明了50 Hz EMI.的功率光谱密度 (PSD) 的三级降低.
• 实现了从4.43 × 10^-3 V²/Hz降低到4.04 × 10^-6 V²/Hz的速度.
• 证实在未屏蔽的环境中对记录的AP信号质量没有不利影响.

结论:

• 拟议的模型和设计准则有效地减轻了神经记录中的环境EMI.
• 高常态干扰排斥性能可以在不损害神经信号完整性的情况下实现.
• 通过体内实验验证,为改善神经数据采集提供了实际解决方案.