NeuroRoots是一个生物灵感,无的大脑机器接口,用于长期记录微妙的大脑区域
Marc D Ferro1, Christopher M Proctor2, Alexander Gonzalez3
1Department of Materials Science and Engineering, Stanford University, Stanford, California 94305, USA.
概括
NeuroRoots是一种新的仿生脑植入物,模仿轴突进行稳定,最少侵入的神经记录. 这项技术通过改善长期的整合和进入大脑深层区域来推进大脑机器接口.
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:
- 高质量的脑机接口需要可扩展的电子植入物,具有长期稳定性和最小的生物干扰.
- 进入微妙而深层的大脑区域需要先进的植入式技术.
研究的目的:
- 开发一种新的仿生多通道脑植入物,称为NeuroRoots,其尺寸,机械合规性和空间分布模仿大脑轴突.
- 评估NeuroRoots在高密度单单元记录和长期体内稳定性方面的疗效.
主要方法:
- 设计了NeuroRoots作为单独的,状电极,其尺寸类似于轴突 (7米宽,1.5米厚).
- 使用微尺度的输送方法进行最少的侵入性手术植入.
- 在行为实验期间,在包括小脑在内的老鼠大脑中进行了体外和体内记录.
主要成果:
- 从小脑中实现了高密度单单元记录in vitro和in vivo.
- 在没有电极重新定位的情况下,在自由移动的老鼠中,在超过7周的时间内,在各种大脑区域记录了可靠的动作潜力.
- 证实神经架构的最小扰动是由于植入物的设计和输送方法.
结论:
- NeuroRoots代表了脑植入技术的重大进步,提供了更好的集成和稳定性.
- 类似于轴突的,极少侵入性的设计可促进长期的,高准确度的神经记录,这对于下一代脑机界面至关重要.
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