精确的神经调节,结合液体金属和磁刺激

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:

• 基于电磁场的神经调节对于治疗神经系统疾病至关重要.
• 侵入性电极带有炎症等风险,需要电池.
• 非侵入性磁性刺激的精度和深度有限.

研究的目的:

• 为了提高无线磁刺激的精度和有效性.
• 开发一种针对性神经调节的最小侵入性方法.

主要方法:

• 使用一个数字-8磁刺激线圈 (8-coil) 与可注射液体金属 (LM).
• 产生了毫米尺度的聚焦电场,用于增强神经刺激.
• 在体内使用小鼠坐骨神经刺激和EMG信号采集进行了验证.
• 通过四周的植入研究评估长期安全性.

主要成果:

• LM和8线圈组合创造了一个毫米尺度增强的电场.
• 在小鼠中,EMG信号和腿部运动幅度增加了约500%.
• 测量的电场分布与理论和模拟预测相匹配.
• 在长期在磁刺激下LM植入后没有观察到任何不良影响.

结论:

• 聚焦的电场可以提高神经磁刺激的精度和有效性.
• 这种方法为精确的神经准提供了一种新的方法.
• 初步数据支持在磁场下的LM植入的体内安全性.