图 1. Neuro-stack 平台。a、用于单神经元和局部场电位 (LFP) 记录以及闭环可编程锁相 (PLS) 刺激的 Neuro-stack 和基于 GUI 的平板电脑。平板电脑可以选择记录和刺激通道、采样率、单极/双极记录和其他参数。显示的是封装(左)和未封装(右)版本。b、Neuro-stack 由三个堆叠层组成:1)通信 (Comm)、2) 数字和 3) 模拟。展示的是印刷电路板 (PCB,尺寸 = 90×60 mm 2 ) 和 5×2 引脚(8 个通道、1 个参考和 1 个接地,共 10 个引脚)Omnetics 探头连接器,可连接微电极(仅连接顶部模拟层)。请注意,每个模拟层最多接收两个 Omnetics 连接器,以通过一个探头连接最多 4 个电极。显示了每层的高级框图(右)。通信层包含一个 FPGA(现场可编程门阵列),用于介导外部软件和集成电路 (IC) 芯片之间的命令和数据传输(通过 USB)。数字层包含 PLS IC。模拟层包含用于感测(Sense IC)和刺激(Stim IC)的芯片。显示三个模拟层以允许记录 192 个通道(64 x 3 层)。串行外围设备接口 (SPI) 用于 FPGA 与 Sense 和 Stim IC 的通信,移位寄存器用于 FPGA 与 PLS 和 Spike IC 的通信。c,神经堆栈连接到佩戴眼动追踪系统的参与者的微电极。d,显示用于宏电极的 10 针防触摸跳线和用于微电极记录的 10 针连接器(例如 Adtech)。e,使用临床监测系统(Nihon Kohden,灰色)和神经堆栈(黑色)同时记录的示例数据显示信号相似。 f,数据(e)中功率谱图示例,显示一致的活动模式。使用对数刻度显示频率(0.1-32 Hz)。g,数据(e)中归一化功率谱密度(PSD)图示例。
图 1. Neuro-stack 平台。a、用于单神经元和局部场电位 (LFP) 记录以及闭环可编程锁相 (PLS) 刺激的 Neuro-stack 和基于 GUI 的平板电脑。平板电脑可以选择记录和刺激通道、采样率、单极/双极记录和其他参数。显示的是封装(左)和未封装(右)版本。b、Neuro-stack 由三个堆叠层组成:1)通信 (Comm)、2) 数字和 3) 模拟。展示的是印刷电路板 (PCB,尺寸 = 90×60 mm 2 ) 和 5×2 引脚(8 个通道、1 个参考和 1 个接地,共 10 个引脚)Omnetics 探头连接器,可连接微电极(仅连接顶部模拟层)。请注意,每个模拟层最多接收两个 Omnetics 连接器,以通过一个探头连接最多 4 个电极。显示了每层的高级框图(右)。通信层包含一个 FPGA(现场可编程门阵列),用于介导外部软件和集成电路 (IC) 芯片之间的命令和数据传输(通过 USB)。数字层包含 PLS IC。模拟层包含用于感测(Sense IC)和刺激(Stim IC)的芯片。显示三个模拟层以允许记录 192 个通道(64 x 3 层)。串行外围设备接口 (SPI) 用于 FPGA 与 Sense 和 Stim IC 的通信,移位寄存器用于 FPGA 与 PLS 和 Spike IC 的通信。c,神经堆栈连接到佩戴眼动追踪系统的参与者的微电极。d,显示用于宏电极的 10 针防触摸跳线和用于微电极记录的 10 针连接器(例如 Adtech)。e,使用临床监测系统(Nihon Kohden,灰色)和神经堆栈(黑色)同时记录的示例数据显示信号相似。 f,数据(e)中功率谱图示例,显示一致的活动模式。使用对数刻度显示频率(0.1-32 Hz)。g,数据(e)中归一化功率谱密度(PSD)图示例。
4.1.2.3. 直流电缆的设计特性 ......................................................................39 单极子系统 ......................................................................................39 双极子系统 ......................................................................................42 4.1.3. 海底电力电缆的预期 EMF 水平 ........................................................42 4.1.3.1. 交流磁场 ......................................................................................43 4.1.3.2 直流磁场 ......................................................................................45 4.1.3.3 直流电场 ......................................................................................48 4.1.3.4 感应电场 ......................................................................................49 4.1.3.5. 非正常条件下的 EMF ................................................................50 4.2. 对磁敏感和对电敏感的海洋生物 ................................................................50 4.2.1. 海洋生物的磁感应和电感应 ................................................................51 4.2.1.1. 4.2.1.2. 海洋生物的感觉系统 ......................................................................51 4.2.1.3. 磁感受 ......................................................................................52 4.2.1.3. 电感受 ......................................................................................53 4.2.1.4. 人为电磁辐射对海洋生物的潜在影响 .............................................................54 4.2.2.板鳃类 ................................................................................................................54 4.2.2.1 现有信息的回顾 ................................................................................54 EMF 敏感性的证据基础 ........................................................................54 电感受器的解剖学和生理学 ........................................................................54 板鳃类鱼的磁感受机制 ................................................................59 电感受器的功能作用 ................................................................................60 板鳃类物种初步列表 .............................................................................61 4.2.2.2 海底电缆 EMF 的影响 .............................................................................61 预期 EMF 水平与报告的敏感性的比较 .............................................................................................61 交流电缆系统 .............................................................................................61 直流电缆系统 .............................................................................................62 直接磁感受 .............................................................................................62 4.2.2.3 对板鳃类的潜在影响 .............................................................................63 迁徙 .............................................................................................................63 非迁徙物种和栖息地利用..................................................63 摄食行为...............................................................................63 生殖行为....................................................................................................63 育苗场 ................................................................................................64 4.2.2.4 各地区的重点物种 ..............................................................................64 4.2.2.5 沙洲鲨 Carcharhinus plumbeus 案例研究 ........................................66 结论 ......................................................................................................68 4.2.3. 其他鱼类 ......................................................................................................69 4.2.3.1 现有信息审查 ......................................................................................69 EMF 敏感性的证据基础 .............................................................................69 电感受 .............................................................................................................69 磁感受 .............................................................................................................74 其他鱼类物种初步清单 .............................................................................75 4.2.3.2 海底电缆 EMF 的影响 .............................................................................75 预期 EMF 水平与报告的敏感性的比较 .................................................................75 对其他鱼类的潜在影响 .................................................................................77
4.1.2.3. 直流电缆的设计特性 ......................................................................39 单极子系统 ......................................................................................39 双极子系统 ......................................................................................42 4.1.3. 海底电力电缆的预期 EMF 水平 ........................................................42 4.1.3.1. 交流磁场 ......................................................................................43 4.1.3.2 直流磁场 ......................................................................................45 4.1.3.3 直流电场 ......................................................................................48 4.1.3.4 感应电场 ......................................................................................49 4.1.3.5. 非正常条件下的 EMF ................................................................50 4.2. 对磁敏感和对电敏感的海洋生物 ................................................................50 4.2.1. 海洋生物的磁感应和电感应 ................................................................51 4.2.1.1. 4.2.1.2. 海洋生物的感觉系统 ......................................................................51 4.2.1.3. 磁感受 ......................................................................................52 4.2.1.3. 电感受 ......................................................................................53 4.2.1.4. 人为电磁辐射对海洋生物的潜在影响 .............................................................54 4.2.2.板鳃类 ................................................................................................................54 4.2.2.1 现有信息的回顾 ................................................................................54 EMF 敏感性的证据基础 ........................................................................54 电感受器的解剖学和生理学 ........................................................................54 板鳃类鱼的磁感受机制 ................................................................59 电感受器的功能作用 ................................................................................60 板鳃类物种初步列表 .............................................................................61 4.2.2.2 海底电缆 EMF 的影响 .............................................................................61 预期 EMF 水平与报告的敏感性的比较 .............................................................................................61 交流电缆系统 .............................................................................................61 直流电缆系统 .............................................................................................62 直接磁感受 .............................................................................................62 4.2.2.3 对板鳃类的潜在影响 .............................................................................63 迁徙 .............................................................................................................63 非迁徙物种和栖息地利用..................................................63 摄食行为...............................................................................63 生殖行为....................................................................................................63 育苗场 ................................................................................................64 4.2.2.4 各地区的重点物种 ..............................................................................64 4.2.2.5 沙洲鲨 Carcharhinus plumbeus 案例研究 ........................................66 结论 ......................................................................................................68 4.2.3. 其他鱼类 ......................................................................................................69 4.2.3.1 现有信息审查 ......................................................................................69 EMF 敏感性的证据基础 .............................................................................69 电感受 .............................................................................................................69 磁感受 .............................................................................................................74 其他鱼类物种初步清单 .............................................................................75 4.2.3.2 海底电缆 EMF 的影响 .............................................................................75 预期 EMF 水平与报告的敏感性的比较 .................................................................75 对其他鱼类的潜在影响 .................................................................................77
4.1.2.3. 直流电缆的设计特性 ......................................................................39 单极子系统 ......................................................................................39 双极子系统 ......................................................................................42 4.1.3. 海底电力电缆的预期 EMF 水平 ........................................................42 4.1.3.1. 交流磁场 ......................................................................................43 4.1.3.2 直流磁场 ......................................................................................45 4.1.3.3 直流电场 ......................................................................................48 4.1.3.4 感应电场 ......................................................................................49 4.1.3.5. 非正常条件下的 EMF ................................................................50 4.2. 对磁敏感和对电敏感的海洋生物 ................................................................50 4.2.1. 海洋生物的磁感应和电感应 ................................................................51 4.2.1.1. 4.2.1.2. 海洋生物的感觉系统 ......................................................................51 4.2.1.3. 磁感受 ......................................................................................52 4.2.1.3. 电感受 ......................................................................................53 4.2.1.4. 人为电磁辐射对海洋生物的潜在影响 .............................................................54 4.2.2.板鳃类 ................................................................................................................54 4.2.2.1 现有信息的回顾 ................................................................................54 EMF 敏感性的证据基础 ........................................................................54 电感受器的解剖学和生理学 ........................................................................54 板鳃类鱼的磁感受机制 ................................................................59 电感受器的功能作用 ................................................................................60 板鳃类物种初步列表 .............................................................................61 4.2.2.2 海底电缆 EMF 的影响 .............................................................................61 预期 EMF 水平与报告的敏感性的比较 .............................................................................................61 交流电缆系统 .............................................................................................61 直流电缆系统 .............................................................................................62 直接磁感受 .............................................................................................62 4.2.2.3 对板鳃类的潜在影响 .............................................................................63 迁徙 .............................................................................................................63 非迁徙物种和栖息地利用..................................................63 摄食行为...............................................................................63 生殖行为....................................................................................................63 育苗场 ................................................................................................64 4.2.2.4 各地区的重点物种 ..............................................................................64 4.2.2.5 沙洲鲨 Carcharhinus plumbeus 案例研究 ........................................66 结论 ......................................................................................................68 4.2.3. 其他鱼类 ......................................................................................................69 4.2.3.1 现有信息审查 ......................................................................................69 EMF 敏感性的证据基础 .............................................................................69 电感受 .............................................................................................................69 磁感受 .............................................................................................................74 其他鱼类物种初步清单 .............................................................................75 4.2.3.2 海底电缆 EMF 的影响 .............................................................................75 预期 EMF 水平与报告的敏感性的比较 .................................................................75 对其他鱼类的潜在影响 .................................................................................77
4.1.2.3.直流电缆的设计特性 ......................................................................39 单极子系统 ......................................................................................39 双极子系统 ......................................................................................42 4.1.3.海底电力电缆的预期 EMF 水平 ......................................................42 4.1.3.1.交流磁场 .............................................................................43 4.1.3.2 直流磁场 .............................................................................45 4.1.3.3 直接电场 .............................................................................48 4.1.3.4 感应电场 .............................................................................49 4.1.3.5.非正常条件下的 EMF .............................................................50 4.2.磁敏感和电敏感海洋物种 ................................................................50 4.2.1.海洋物种的磁感应和电感应 ................................................................51 4.2.1.1.海洋物种的感觉系统 ................................................................51 4.2.1.2.磁感应 .............................................................................................52 4.2.1.3.电感应 .............................................................................................53 4.2.1.4.人为 EMF 对海洋物种的潜在影响 .............................................................54 4.2.2.其他鱼类 ................................................................................................................69 4.2.3.1 现有信息审查 ......................................................................................69 对 EMF 敏感的证据基础 ......................................................................69 电感受性 ......................................................................................................69 磁感受性 ......................................................................................................74 其他鱼类物种初步清单 ......................................................................75 4.2.3.2 海底电缆 EMF 的影响 ......................................................................75 预期 EMF 水平与报告的敏感度的比较 .............................................................75 对其他鱼类的潜在影响 .............................................................................77板鳃类 ................................................................................................................54 4.2.2.1 现有信息综述 ..........................................................................................54 EMF 敏感性的证据基础 ..............................................................................54 电感受器的解剖学和生理学 ......................................................................54 板鳃类鱼的磁感受机制 ......................................................................59 电感受器的功能性作用 ......................................................................................60 板鳃类物种初步列表 ................................................................................61 4.2.2.2 海底电缆 EMF 的影响 .............................................................................61 预期 EMF 水平与报告的敏感性的比较 .............................................................................61 交流电缆系统 .............................................................................................61 直流电缆系统 .............................................................................................62 直接磁感受 .............................................................................................62 4.2.2.3 对板鳃类的潜在影响 .............................................................................63 迁徙 .............................................................................................................63非迁徙物种和栖息地利用 ................................................................63 摄食行为 ......................................................................................63 生殖行为 ......................................................................................63 育苗场 ......................................................................................64 4.2.2.4 各地区的优先物种 ......................................................................64 4.2.2.5 沙洲鲨 Carcharhinus plumbeus 案例研究 ................................................66 结论 .............................................................................................68 4.2.3.
4.1.2.3.直流电缆的设计特性 ......................................................................39 单极子系统 ......................................................................................39 双极子系统 ......................................................................................42 4.1.3.海底电力电缆的预期 EMF 水平 ......................................................42 4.1.3.1.交流磁场 .............................................................................43 4.1.3.2 直流磁场 .............................................................................45 4.1.3.3 直接电场 .............................................................................48 4.1.3.4 感应电场 .............................................................................49 4.1.3.5.非正常条件下的 EMF .............................................................50 4.2.磁敏感和电敏感海洋物种 ................................................................50 4.2.1.海洋物种的磁感应和电感应 ................................................................51 4.2.1.1.海洋物种的感觉系统 ................................................................51 4.2.1.2.磁感应 .............................................................................................52 4.2.1.3.电感应 .............................................................................................53 4.2.1.4.人为 EMF 对海洋物种的潜在影响 .............................................................54 4.2.2.其他鱼类 ................................................................................................................69 4.2.3.1 现有信息审查 ......................................................................................69 对 EMF 敏感的证据基础 ......................................................................69 电感受性 ......................................................................................................69 磁感受性 ......................................................................................................74 其他鱼类物种初步清单 ......................................................................75 4.2.3.2 海底电缆 EMF 的影响 ......................................................................75 预期 EMF 水平与报告的敏感度的比较 .............................................................75 对其他鱼类的潜在影响 .............................................................................77板鳃类 ................................................................................................................54 4.2.2.1 现有信息综述 ..........................................................................................54 EMF 敏感性的证据基础 ..............................................................................54 电感受器的解剖学和生理学 ......................................................................54 板鳃类鱼的磁感受机制 ......................................................................59 电感受器的功能性作用 ......................................................................................60 板鳃类物种初步列表 ................................................................................61 4.2.2.2 海底电缆 EMF 的影响 .............................................................................61 预期 EMF 水平与报告的敏感性的比较 .............................................................................61 交流电缆系统 .............................................................................................61 直流电缆系统 .............................................................................................62 直接磁感受 .............................................................................................62 4.2.2.3 对板鳃类的潜在影响 .............................................................................63 迁徙 .............................................................................................................63非迁徙物种和栖息地利用 ................................................................63 摄食行为 ......................................................................................63 生殖行为 ......................................................................................63 育苗场 ......................................................................................64 4.2.2.4 各地区的优先物种 ......................................................................64 4.2.2.5 沙洲鲨 Carcharhinus plumbeus 案例研究 ................................................66 结论 .............................................................................................68 4.2.3.
4.1.2.3. 直流电缆的设计特性 ......................................................................39 单极子系统 ......................................................................................39 双极子系统 ......................................................................................42 4.1.3. 海底电力电缆的预期 EMF 水平 ........................................................42 4.1.3.1. 交流磁场 ......................................................................................43 4.1.3.2 直流磁场 ......................................................................................45 4.1.3.3 直流电场 ......................................................................................48 4.1.3.4 感应电场 ......................................................................................49 4.1.3.5. 非正常条件下的 EMF ................................................................50 4.2. 对磁敏感和对电敏感的海洋生物 ................................................................50 4.2.1. 海洋生物的磁感应和电感应 ................................................................51 4.2.1.1. 4.2.1.2. 海洋生物的感觉系统 ......................................................................51 4.2.1.3. 磁感受 ......................................................................................52 4.2.1.3. 电感受 ......................................................................................53 4.2.1.4. 人为电磁辐射对海洋生物的潜在影响 .............................................................54 4.2.2.板鳃类 ................................................................................................................54 4.2.2.1 现有信息的回顾 ................................................................................54 EMF 敏感性的证据基础 ........................................................................54 电感受器的解剖学和生理学 ........................................................................54 板鳃类鱼的磁感受机制 ................................................................59 电感受器的功能作用 ................................................................................60 板鳃类物种初步列表 .............................................................................61 4.2.2.2 海底电缆 EMF 的影响 .............................................................................61 预期 EMF 水平与报告的敏感性的比较 .............................................................................................61 交流电缆系统 .............................................................................................61 直流电缆系统 .............................................................................................62 直接磁感受 .............................................................................................62 4.2.2.3 对板鳃类的潜在影响 .............................................................................63 迁徙 .............................................................................................................63 非迁徙物种和栖息地利用..................................................63 摄食行为...............................................................................63 生殖行为....................................................................................................63 育苗场 ................................................................................................64 4.2.2.4 各地区的重点物种 ..............................................................................64 4.2.2.5 沙洲鲨 Carcharhinus plumbeus 案例研究 ........................................66 结论 ......................................................................................................68 4.2.3. 其他鱼类 ......................................................................................................69 4.2.3.1 现有信息审查 ......................................................................................69 EMF 敏感性的证据基础 .............................................................................69 电感受 .............................................................................................................69 磁感受 .............................................................................................................74 其他鱼类物种初步清单 .............................................................................75 4.2.3.2 海底电缆 EMF 的影响 .............................................................................75 预期 EMF 水平与报告的敏感性的比较 .................................................................75 对其他鱼类的潜在影响 .................................................................................77
数十年来,由于摩尔法律[1],互补金属 - 氧化物半导体(CMOS)技术的连续扩展导致了信息技术的革命性发展,该法律规定,微芯片的密度每24个月增加了一倍。但是,由于由短通道效应等现象引起的泄漏电流,MOS场效应晶体管(MOSFET)会遇到限制[2]。尤其是由于载体的热极限,在室温下,子阈值秋千的极限为60 mV/dec [3]。使用隧道效应,使用影响电离的电离效果(i-MOS)[8-11]等各种设备,例如使用影响电离的电离MOS(I-MOS)[8-11] [12-24] [12-24] [12-24]使用反馈现象来克服这些限制。fbfet通过调节诸如p-n-p-n之类的结构中的潜在屏障,使用正反馈机制表现出陡峭的开关特性。第一次提出的FBFET通过将电荷捕获在栅极侧壁间隔物中来调节电势垒。然而,由于间隔区域的附加过程和不稳定性,已经提出了结构,以浓重的掺杂掺杂现有的间隔区区域,或用额外的栅极电极代替它[14,15]。这些结构相对稳定,可以在带有附加栅极电极的单个设备中重新配置p和n型[13]。但是,对于在P和N型操作模式中重新配置的四端设备结构的其他门电压调制是必需的。在这项研究中,我们提出了一个可重新选择的FBFET,可以通过控制单门电压调制来以P和N型模式进行操作。单门电压允许注射孔(P型)或电子(N型),以进行正反馈回路。与其他可重新配置的FET(RFET)[25-29]相反,该FET(25 - 29])通过阻碍注射不希望的荷载体,对电子和孔显示单极传导,可重新选择的FBFET使用电子和孔进行电流。因此,我们的设备表现出对P和N型配置的对称特征。
摘要目的:提出一种消除刺激瞬态的新方法,该方法利用了电兴奋的神经组织的绝对难治时期。背景:电刺激通常会产生明显的信号伪像,这些信号伪影可能会掩盖重要的生理信号。从这些信号中删除伪像并了解潜在信息可以提供客观的电路参与度,并有可能驱动神经调节研究和疗法的范围。方法:我们对五个连续的帕金森氏病患者进行了颅内生理研究,他们接受了深度脑刺激(DBS)手术,这是他们常规护理的一部分。单极刺激(阴极或阳极)通过DBS电极成对通过一系列刺激间间隔传递。来自相邻未使用的电极触点的记录使用宽带采样和精确的同步来在绝对耐火周期内生成刺激瞬态的稳健模板。然后以不同的间隔从记录中减去这些刺激瞬变的模板,以提取和分析残余神经电位。结果:掉伪影后,残留信号表现出绝对和相对难治性的表情,并指示神经活动的时间。阴极和阳极DBS脉冲产生了局部组织激活的不同模式,显示出与先前刺激的相位独立性。阴极刺激比阳极刺激产生的局部组织反应更强,与临床观察到较低的激活阈值的临床观察。可检测到的可检测神经反应发生在短峰潜伏期(刺激后0.19至0.38 ms),在去除前完全或部分被刺激伪影遮住了。然而,阴极和阳极脉冲引起的伪影模式等效但相反。解释:拟议的伪影去除技术通过允许直接测量局部组织反应而无需刺激极性反转,模板缩放或专门的过滤器来增强先前的方法。这种方法可以整合到未来的神经化系统中,以可视化刺激诱发的神经潜力,否则这些神经潜力将被刺激伪像所掩盖。