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World File Search System微电极
电气与计算机工程 - UCSD ECE
学习和记忆是人类行为的核心认知功能。学习和记忆需要大脑不同功能区域之间的交流。然而，人们对这种交流的性质知之甚少。了解大脑中学习和长期记忆存储的机制和功能协调对于研究大脑信息处理的基本原理以及开发影响学习和记忆的神经系统疾病的针对性治疗至关重要。回答这个重要问题依赖于我们同时对整个大脑的神经活动进行成像以及记录海马体等深层结构的能力。然而，传统的硅胶基大脑植入物不适合此目的，因为由刚性材料制成的大型探针柄会阻挡显微镜成像。由 Duygu Kuzum 教授领导的神经电子学小组最近开发了一种新的柔性、可插入、透明微电极 (Neuro-FITM) 植入物，可同时监测大脑不同部位的活动，从表面到深层结构——这是该领域的首创。
博士位置电视l E13，85％
该位置可在MicroSystem材料实验室的Patrick Ruther博士领导的神经植入物组中获得（Oliver Paul教授，https：//www.imtek.uni- freiburg.de/professuren/professuren/materialien）用于监视单个睡眠习惯）。在午睡中，我们将在一个国际团队中通过新的科学与技术范式进行体外建模，异量级缩放，信号处理和微制造的新科学范式来研究个体的睡眠病理生理学。我们将使用MEMS技术来实现高密度的微电极阵列到电界面脑器官，以研究帕金森氏病的早期症状。作为博士生，您的角色将是为高通道计数生物电信界面及其集成到微流体子系统中的精制微型制作方法。最终项目结果应该是用于长期持续的电生理记录的研究工具。
对微刺激频率的感知反应在人类体感皮层中空间组织
体感皮层中的微刺激可以唤起人工触觉感知，并且可以整合到双向脑机接口 (BCI) 中，以在受伤或患病后恢复功能。然而，人们对刺激参数本身如何影响感知知之甚少。在这里，我们通过植入患有颈脊髓损伤的人类参与者的体感皮层中的微电极阵列进行刺激，并改变刺激幅度、持续时间和频率。增加幅度和持续时间会增加所有测试电极上的感知强度。令人惊讶的是，我们发现增加频率会在某些电极上引起更强烈的感知，但在大多数电极上引起的感知强度会降低。电极分为三组，它们会唤起不同的感知品质，这些品质取决于刺激频率并在皮层中进行空间组织。这些结果有助于我们不断加深对体感皮层结构和功能的理解，并将促进双向 BCI 刺激策略的原则性发展。
完全闭锁的住院患者使用皮层内信号进行口头交流
图 1：皮层内基于听觉拼写器的通信 – A) 在患者家中设置。信号由植入运动皮层的微电极阵列记录，并使用定制的 BCI 软件进行处理。B) 听觉神经反馈和拼写器的示意图。检测到动作电位并用于估计神经放电率。选择一个或多个通道，它们的放电率标准化和混合（参见在线方法）。字母组和字母等选项由合成语音呈现，然后是一段响应期，在此期间，要求患者调节标准化和混合的放电率，以获得正响应，降低以获得负响应。标准化速率线性映射到响应期间播放的短音的频率，以向患者提供反馈。患者必须将放电率保持在某个阈值以上（以下）通常 500 毫秒，以引起“是”（“否”）响应。在神经反馈模块中训练神经放电率的控制，其中指示患者匹配目标音调的频率。
柔性聚对二甲苯线生物探针及其在体神经元记录的缝合方法
多通道记录来自大脑软生物组织的电信号是电生理学中一项重要的技术。然而，传统的刚性针电极的穿透会对组织造成物理应力并引起组织损伤，从而无法进行稳定的记录。本文报道的方法涉及使用带有微电极的柔性“线状”装置，该装置能够借助类似于缝纫机制的引导微针精确穿透和放置在脑组织内。提出了一种使用可溶解材料的设备固定方案，以实现无应力的针“捕获”和“释放”。将该设备放置在活体小鼠的初级视觉皮层 (V1) 中，并记录局部场电位 (LFP) 和动作电位 (尖峰)。在植入设备后的两周内，小鼠的体重没有明显下降。因此，我们得出结论，所提出的缝纫线设备增强了神经信号的记录，同时最大限度地减少了设备引起的压力。
电化学纳米胶质中氧化还原-DNA的无激活电子转移
摘要：我们最近发现的电极螺旋氧化还原DNA系统中的重组能量降低，促使人们对这种现象的起源进行询问，并提出其潜在用途来降低电化学反应的激活能。在这里，我们表明，DNA链在纳米含量中的限制会在某种程度上放大这种效果，从而几乎消除了电子传递的固有激活能。采用电化学原子力microsco-py（AFM-SECM），我们在平面电极表面轴承轴承的终极固定的铁蛋白基化的DNA链和输入的微电极tip之间创建了低于10 nm的纳米胶。在表面和尖端之间DNA的铁乙酰基（FC）部分的氧化还原循环产生〜10分子的可测量电流。我们的实验发现是通过理论建模和原始含量动力学模拟（Q-Biol代码）严格解释的。几个有趣的
3D大脑建模的多层打印电路板
人类的行为，记忆，情绪，学习能力，认知功能障碍以及各种形式的痴呆症在大脑内的通信途径上显着铰接，在大脑的通信途径中，细胞细胞信号传导在正常生理和疾病发病机理中都起着关键作用。响应于在不同的大脑区域中测量不同细胞种群的电活动的持续挑战，我们设计并测试了与微电极阵列集成的多层打印电路板（PCB）的两个版本。这种创新的PCB，其带有传导孔，经过两个或多个相邻的层和电极结构，可以测量不同层的细胞组之间的信号。每层代表具有特定细胞类型的不同大脑区域，通过导电孔与相邻层通信。将微流体纳入PCB可以增强其功能性药物筛查的实用性，最终通过更有效的筛查方法来减少动物使用情况并改善患者的结果。
将干细胞移植到大鼠中右病变的桶皮层后左桶皮质神经元活性
每只大鼠用聚氨酯（1.2 mg/kg）腹膜内麻醉，然后将大鼠的头部固定在立体定位框架中。使用牙科钻头暴露和去除左顶叶皮层。使用伺服控制的加热垫，将体温设置为37°C。在改变麻醉深度时，使用氨基甲酸酯初始剂量的10％用于控制晶须和不规则呼吸的自发运动。通过微驱动器（美国WPI，美国）将钨微电极（1-3MΩ，FHC）垂直插入枪管皮层的后侧内侧。所有单元均记录从600到1000毫米的皮质的深度记录。放大器的带通为0.3-10 kHz，一个前置放大的信号。获得的数据保存在计算机（伊朗科学梁）上。神经元电活动被视为单个单元的活性，其信号噪声比至少为3：1。然后使用一个窗口歧视器的离线分散器来隔离每个神经元（8、21、22）。
使用皮层内信号与完全闭锁的住院患者进行口头交流
图 1：皮层内基于听觉拼写器的通信 – A) 在患者家中设置。信号由植入运动皮层的微电极阵列记录，并使用定制的 BCI 软件进行处理。B) 听觉神经反馈和拼写器的示意图。检测到动作电位并用于估计神经放电率。选择一个或多个通道，它们的放电率标准化和混合（参见在线方法）。字母组和字母等选项由合成语音呈现，然后是一段响应期，在此期间，要求患者调节标准化和混合的放电率，以获得正响应，降低以获得负响应。标准化速率线性映射到响应期间播放的短音的频率，以向患者提供反馈。患者必须将放电率保持在某个阈值以上（以下）通常 500 毫秒，以引起“是”（“否”）响应。在神经反馈模块中训练神经放电率的控制，其中指示患者匹配目标音调的频率。
硅凹陷迹线的制造和建模……
长期植入的神经微电极是神经科学研究和新兴临床应用的有力工具，但由于它们在体内数月后容易失效，因此其实用性受到限制。一种失效模式是保护导电迹线免受盐水环境影响的绝缘材料的降解。研究表明，机械应力会加速材料降解，而机械应力往往集中在凸起的地形上，例如导电迹线。因此，为了避免凸起的地形，我们开发了一种制造技术，将迹线凹进（埋入）干蚀刻、自对准沟槽中。沟槽的深度和迹线的厚度相匹配，以使上覆的绝缘材料平坦，根据有限元建模，这可以降低绝缘材料中的应力集中。在这里，我们详细介绍了工艺优化、固有应力建模以及使用 SEM、聚焦离子束横截面、轮廓测量和电化学阻抗测试进行表征。该技术不需要额外的掩模，易于与现有工艺集成，并产生约 10 纳米内的平整度。