同时高密度512通道的SiNAPS电气记录和光遗传学.

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
• 可以植入的电子设备

背景情况:

• 高密度的CMOS神经探针提供单个神经元分辨率,用于观察神经电路活动.
• 光遗传刺激提供了对神经细胞活动的基因选择性控制.
• 结合这些技术对于研究大脑功能和疾病机制至关重要.

研究的目的:

• 开发一种基于CMOS的神经植入物,与光遗传刺激相兼容.
• 为了应对CMOS电路中光敏度的挑战,导致信号工件.
• 为了实现同时进行高分辨率的神经记录和基于光的神经调制.

主要方法:

• 设计和制造了一种带有光电屏蔽的512通道CMOS神经植入器 (SiNAPS).
• 排列在4个列中的电极,距离29.5微米.
• 测试了探头的光敏感度,在有或没有屏蔽的情况下,并记录了体内光引起的反应.

主要成果:

• 量化了CMOS探头的光敏感度,证明了光电屏幕的有效性.
• 在体内成功记录光引起的神经反应.
• 从180多个神经元中实现了记录,而没有因光引起的电生理信号扭曲.

结论:

• 开发的SiNAPS神经植入物有效地减轻由光遗传刺激引起的光电工件.
• 这种屏蔽式探头可实现稳健的同时电生理学记录和光遗传控制.
• 该技术促进了CMOS探针和光遗传学在神经科学研究中的联合使用.