一个生物电路由器用于适应性同步神经刺激
Eashan Sahai1, Jordan Hickman1, Daniel J Denman1
1University of Colorado Anschutz Medical Campus, Aurora, Colorado, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|February 20, 2025
概括
研究人员开发了适应性同步神经刺激 (BRAINS) 板的生物电路由器,这是多极大脑刺激研究的成本效益高的工具. 这种开源设备可以灵活,高频控制电极配置,推进iEBS应用程序.
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
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 多极内电脑刺激 (iEBS) 具有改善临床结果的潜力.
- 目前用于多极iEBS的研究工具往往是专有的,昂贵的和不灵活的.
- 现有工具的局限性阻碍了多极iEBS的理解和有效应用.
研究的目的:
- 为多极iEBS研究开发一个具有成本效益,可定制和灵活的设备.
- 克服现有的专有工具对大脑刺激实验的局限性.
- 促进多极和闭环iEBS的先进研究.
主要方法:
- 开发了适应性同步神经刺激 (BRAINS) 板的生物电路由器,这是一个16通道的设备.
- 集成了BRAINS板与微控制器,用于灵活的通道配置 (阴极,阳极,接地,浮动).
- 通过使用Neuropixel记录在小鼠初级视觉皮层中进行基板测试和体内实验来验证该板.
主要成果:
- 脑板显示,与隔离刺激器相比,噪音或信号噪音比率没有显著差异.
- 电路板支持快速的配置变化高达600Hz,而不会引入剩余噪音.
- 在单极,双极和多极刺激方案中已证明有效.
结论:
- 脑板是一个用户友好的,开源的,和成本效益高的工具,用于复杂的iEBS研究.
- 能够实现可重现和精确控制的刺激实验,并具有实时处理.
- 促进加强探索性研究和改善多极和闭环iEBS的临床应用.


