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自由活动大鼠运动通路的多位点同步神经记录
摘要：由于记录技术的限制，神经接口通常只能同时关注运动神经元系统中的一两个位点，从而限制了该系统的观察和发现范围。在此，我们构建了一个具有各种电极的系统，能够记录来自自由运动动物的皮层、脊髓、周围神经和肌肉的大量电生理信号。该系统将可调节微阵列、浮动微阵列和微线集成到无线发射器上的商用连接器和袖口电极上。为了说明该系统的多功能性，我们研究了其在啮齿动物在系绳跑步机上行走、不受束缚的轮子跑步和野外探索过程中的行为表现。结果表明，该系统稳定且适用于多种行为条件，并且可以提供数据来支持以前无法获得的神经损伤、康复、脑启发计算和基础神经科学研究。
用于自由活动动物的颅内和远程光遗传学的无线、无电池、皮下植入式平台
a 亚利桑那大学生物医学工程系，亚利桑那州图森市 85721；b 西北大学神经生物学系，伊利诺伊州埃文斯顿市 60201；c 西北大学生命过程化学研究所，伊利诺伊州埃文斯顿市 60208；d 西北大学生物集成电子中心辛普森奎里研究所，伊利诺伊州埃文斯顿市 60201；e 亚利桑那大学航空航天与机械工程系，亚利桑那州图森市 85721；f 西北大学机械工程系，伊利诺伊州埃文斯顿市 60208；g 西北大学高级分子成像、放射学和生物医学工程中心，伊利诺伊州埃文斯顿市 60208；h 西北大学材料科学与工程系，伊利诺伊州埃文斯顿市 60208；i 西北大学生物医学工程系，伊利诺伊州埃文斯顿市 60208； j 西北大学范伯格医学院神经外科系，伊利诺伊州芝加哥 60611；k 亚利桑那大学电气与计算机工程系，亚利桑那州图森 85721；l 亚利桑那大学 Bio5 研究所，亚利桑那州图森 85721；m 亚利桑那大学神经科学研究生跨学科项目 (GIDP)，亚利桑那州图森 85721
空间核动力反应堆自由活塞斯特林发动机设计与分析
自由活塞斯特林发动机因具有高效率、高可靠性、自启动能力强等优点，在航空航天中得到了广泛的应用。本文通过分析空间核动力反应堆的要求，提出了一种20 kW的自由活塞斯特林发动机，并基于改进的简易分析法开发了程序来评估所提自由活塞斯特林发动机的性能。与实验数据进行了对标，输出功率的最大相对误差为17.1%。数值结果表明，输出功率为21 kW，满足设计要求。结果表明：a)减小压力壳厚度可明显提高输出功率；b)系统效率随着导线孔隙率的增加而增大，当孔隙率高于80%时，系统效率的增长速度减缓，且系统效率与冷热侧温度呈线性关系； c) 系统效率随压缩比的增加而增加；压缩比增加 16.7%，系统效率增加 42%。本研究可为空间核动力反应堆 FPSE 的设计和分析提供宝贵的理论支持。© 2020 韩国核学会，由 Elsevier Korea LLC 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。
利用微型荧光显微镜解读自由活动动物的大脑功能
动物行为受环境刺激调节，并受神经网络活动影响，这强调了评估自由行为动物不同细胞群的形态功能特性的重要性。近年来，已经开发出许多光学工具来监测和调节蛋白质、细胞或网络水平的神经元和神经胶质活动，并为研究自由行为动物的大脑功能开辟了新途径。基因编码的传感器和执行器等工具现在通常用于研究大脑活动和功能，通过它们在不同神经元群中的表达来研究它们。与此同时，显微镜在过去几十年中也取得了重大进展。微型显微镜（微型显微镜也称为微型内窥镜）的出现已成为研究自由行为小鼠不同大脑区域细胞和网络水平大脑活动的首选方法。这种技术还允许在动物头戴显微镜执行行为任务时进行纵向研究。在这篇综述中，我们将讨论微型内窥镜成像以及这些设备为研究提供的优势。我们还将讨论微内窥镜成像的当前局限性和未来潜在的改进。
在自由活动的特发性震颤患者中完全植入自适应深部脑刺激
摘要。目的 — 深部脑刺激 (DBS) 是一种安全且成熟的治疗特发性震颤 (ET) 和其他几种运动障碍的方法。改进 DBS 疗法的一种方法是自适应 DBS (aDBS)，其中刺激参数根据来自外部或植入传感器的生物反馈实时调节。之前测试的系统由于要求患者持续佩戴必要的传感器或处理设备以及隐私和安全问题而无法实现转化。方法 — 我们设计并实施了一个可转化的训练数据收集系统，用于完全植入的 aDBS。本研究招募了两名患者，他们在 M1 的手部长期植入脑皮层电图条带，并在同侧丘脑腹侧中间核植入 DBS 探针以治疗 ET。使用可转化的分布式训练程序进行训练，与以前的研究相比，对数据收集的控制程度大大提高。使用该系统训练了一个线性分类器，偏向于根据临床考虑激活刺激。主要结果 — 临床相关的平均假阴性率，定义为刺激下降到 1 以下的时间分数