摘要:环形谐振器是硅光子学中滤波器、光延迟线或传感器的重要元件。然而,目前工厂中还没有低功耗的可重构环形谐振器。我们展示了一种使用低功耗微机电 (MEMS) 驱动独立调节往返相位和耦合的加/减环形谐振器。在波长为 1540 nm 且最大电压为 40 V 的情况下,移相器提供 0.15 nm 的谐振波长调谐,而可调耦合器可以将直通端口处的光学谐振消光比从 0 调节到 30 dB。光学谐振显示出 29 000 的被动品质因数,通过驱动可以增加到近 50 000。MEMS 环在晶圆级上单独真空密封,能够可靠且长期地保护免受环境影响。我们循环机械致动器超过 4 × 10 9
深部脑刺激 (DBS) 是治疗多种神经系统疾病(包括帕金森病和特发性震颤)的成熟方法。已知这些疾病的症状与基底神经节和丘脑的病理性同步神经活动有关。据推测,DBS 会使这种活动不同步,从而导致症状整体减轻。具有多个独立可控触点的电极是 DBS 技术的最新发展,它有可能更精确地瞄准一个或多个病理区域,减少副作用并可能提高治疗的功效和效率。然而,这些系统的复杂性增加促使人们需要了解 DBS 应用于大脑内多个区域或神经群时的效果。基于理论模型,我们的论文探讨了如何最好地将 DBS 应用于多个神经群以最大限度地使大脑活动不同步的问题。其中的核心是我们推导出的解析表达式,这些解析表达式可以预测在施加刺激时症状严重程度应如何变化。利用这些表达式,我们构建了一个闭环 DBS 策略,该策略描述了如何使用反馈信号的相位和幅度将刺激传递给各个接触点。我们模拟了我们的方法,并将其与文献中发现的另外两种方法进行了比较:协调复位和锁相刺激。我们还研究了我们的策略预计会产生最大效益的条件。
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可,根据未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者(此版本于 2021 年 4 月 21 日发布。;https://doi.org/10.1101/2021.03.22.436518 doi:bioRxiv 预印本
通过独立控制单个运动单元实现的非侵入式脑机接口 Emanuele Formento*,1,Paul Botros*,1,Jose M. Carmena 1,2+ * 同等贡献 1 加州大学伯克利分校电气工程与计算机科学系,伯克利,加利福尼亚州,94720,美国。 2 加州大学伯克利分校 Helen Wills 神经科学研究所,伯克利,加利福尼亚州,94720,美国。+ 通讯作者。电子邮件:jcarmena@berkeley.edu 摘要 脑机接口 (BMI) 有可能恢复残疾人的独立性,然而非侵入性和性能之间的妥协限制了它们的转化相关性。在这里,我们展示了一种由从肱二头肌非侵入性记录的单个运动单元控制的高性能 BMI。通过实时听觉和视觉神经反馈运动单元活动,8 名参与者学会了熟练而独立地控制三个运动单元,以完成二维中心向外任务,经过 6 天的训练,控制能力显著提高。与此同时,运动单元群体的维度相对于自然行为显著增加,在很大程度上违反了刻板的等长肌肉收缩期间显示的招募命令。最后,参与者在拼写任务中的表现证明了运动单元 BMI 的转化潜力,超过了现有非侵入式 BMI 的表现。这些结果展示了外周感觉运动系统尚未探索的灵活性水平,并表明可以利用这一点来创建新型的非侵入式高性能 BMI。