Voltage Biasing, Cyclic Voltammetry, &amp; Electrical Impedance Spectroscopy for Neural Interfaces

Electrical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV) measure properties of the electrode-tissue interface without additional invasive ...

Purdue University

&#x6162;&#x6027;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#x7684;&#x8BBE;&#x5907;&#x8FDB;&#x884C;&#x8C03;&#x67E5;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x6CBB;&#x7597;&#x5931;&#x660E;&#x3001; &#x5931;&#x806A;&#x3001; &#x75BC;&#x75DB;&#x3001; &#x9EBB;&#x75F9;&#x3001; &#x766B;&#x75EB;&#x7B49;&#x75BE;&#x75C5;&#x3002;&#x5C0F;&#x9762;&#x79EF;&#x7535;&#x6781;&#x6240;&#x9700;&#x5B9E;&#x73B0;&#x9AD8;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x3002;&#x4F46;&#x662F;&#xFF0C;&#x5728;&#x963B;&#x6297;&#x548C;&#x7535;&#x8377;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x8981;&#x6C42;&#x589E;&#x52A0;&#x7535;&#x6781;&#x5C0F;&#x578B;&#x5316;&#x4E3B;&#x8981;&#x8FDB;&#x884C;&#x6743;&#x8861;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x4E0E;&#x8F83;&#x4F4E;&#x7684;&#x754C;&#x9762;&#x963B;&#x6297;&#x548C;&#x589E;&#x5F3A;&#x7684;&#x7535;&#x8377;&#x5B58;&#x50A8;&#x5BB9;&#x91CF;&#x7684;&#x65B0;&#x578B;&#x6750;&#x6599;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x662F;&#x57FA;&#x4E8E;&#x63A5;&#x53E3;&#x7684;&#x5FAE;&#x795E;&#x7ECF;&#x795E;&#x7ECF;&#x5047;&#x4F53;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x7684;&#x5FC5;&#x8981;&#x6761;&#x4EF6;&#x3002;&#x5728;&#x672C;&#x62A5;&#x544A;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x5C0F;&#x9762;&#x79EF;&#x94F1;&#x7535;&#x6781;&#x9635;&#x5217;&#x7845;&#x886C;&#x5E95;&#x4E0A;&#x7684;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#x795E;&#x7ECF;&#x63A5;&#x53E3;&#x6750;&#x6599;&#x7814;&#x7A76;&#x5BFC;&#x7535;&#x805A;&#x5408;&#x7269; poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (pedot &#x819C;&#xFF09; &#x7684;&#x4F7F;&#x7528;&#x3002;&#x7535;&#x5316;&#x5B66;&#x963B;&#x6297;&#x8C31;&#x7684;&#x7279;&#x70B9;&#xFF0C;&#x6C89;&#x79EF;&#x5728;&#x751F;&#x7406;&#x6709;&#x5173;&#x9891;&#x7387; 1 kHz &#x963B;&#x6297;&#x91CF;&#x6B63;&#x5728; 23.3 + /-0.7 kOmega&#xFF0C;&#x8F83;&#x4F4E;&#x7684;&#x754C;&#x9762;&#x963B;&#x6297; pedot &#x819C;&#x7ED3;&#x679C;&#x76F8;&#x6BD4; 1136 + /-3.5 kOmega 177 mum(2) &#x7F51;&#x7AD9;&#x4E0A;&#x7684;&#x6C27;&#x5316;&#x94F1; &#xFF08;IrOx&#xFF09;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;pedot &#x819C;&#x5C55;&#x54C1;&#x5728; + /-5.4 mC/cm(2) IrOx&#xFF0C;&#x5FAA;&#x73AF;&#x4F0F;&#x5B89; &#xFF08;50 mV/s) &#x7684;&#x7279;&#x70B9;&#x800C;&#x4E3A; 28.8 + /-0.3 mC/cm(2) 75.6 &#x589E;&#x5F3A;&#x7684;&#x7535;&#x8377;&#x5B58;&#x50A8;&#x5BB9;&#x91CF;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5728;&#x7535;&#x6781;&#x754C;&#x9762;&#x4E0A;&#x7684;&#x6539;&#x8FDB;&#x4E86;&#x7684;&#x7535;&#x538B;&#x504F;&#x5DEE;&#xFF0C;&#x5BFC;&#x81F4;&#x4ECE;&#x6052;&#x5B9A;&#x7535;&#x6D41;&#x8109;&#x51B2;&#x89C2;&#x5BDF;&#x6240;&#x8BC1;&#x5B9E;&#x3002;Pedot &#x819C;&#x6D82;&#x6599;&#x63D0;&#x4F9B;&#x8F83;&#x4F4E;&#x7684;&#x632F;&#x5E45;&#x7535;&#x538B;&#x548C;&#x5E94;&#x7528;&#x5F53;&#x524D;&#x76F8;&#x6BD4; IrOx &#x66F4;&#x6B27;&#x59C6;&#x8868;&#x793A;&#x5F62;&#x5F0F;&#x3002;&#x671F;&#x95F4;&#x91CD;&#x590D;&#x8109;&#x51B2;&#x3001; pedot &#x819C;&#x6D82;&#x5C42;&#x7535;&#x6781;&#x663E;&#x793A;&#x7A33;&#x5B9A;&#x7684;&#x6027;&#x80FD;&#x548C;&#x7535;&#x6C14;&#x6027;&#x80FD;&#x53D8;&#x5316;&#x4E0D;&#x5927;&#xFF0C;&#x5373;&#x4F7F;&#x5728;&#x76F8;&#x5BF9;&#x8F83;&#x9AD8;&#x7684;&#x7535;&#x6D41;&#x5BC6;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x5BFC;&#x81F4; IrOx &#x4E0D;&#x7A33;&#x5B9A;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x652F;&#x6301; pedot &#x819C;&#x6D82;&#x6599;&#x7684;&#x6F5C;&#x529B;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x5FAE;&#x578B;&#x795E;&#x7ECF;&#x63A5;&#x53E3;&#x6750;&#x6599;&#x7684;&#x7535;&#x523A;&#x6FC0;&#x3002;

&#x4F5C;&#x4E3A;&#x7535;&#x523A;&#x6FC0;&#x5FAE;&#x795E;&#x7ECF;&#x63A5;&#x53E3;&#x6750;&#x6599; Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)&#x3002;

Chronic microstimulation-based devices are being investigated to treat conditions such as blindness, deafness, pain, paralysis, and epilepsy. Small-area electrodes are desired to achieve high selectivity. However, a major trade-off with electrode miniaturization is an increase in impedance and charge density requirements. Thus, the development of novel materials with lower interfacial impedance and enhanced charge storage capacity is essential for the development of micro-neural interface-based neuroprostheses. In this report, we study the use of conducting polymer poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) as a neural interface material for microstimulation of small-area iridium electrodes on silicon-substrate arrays. Characterized by electrochemical impedance spectroscopy, electrodeposition of PEDOT results in lower interfacial impedance at physiologically relevant frequencies, with the 1 kHz impedance magnitude being 23.3 +/- 0.7 kOmega, compared to 113.6 +/- 3.5 kOmega for iridium oxide (IrOx) on 177 mum(2) sites. Further, PEDOT exhibits enhanced charge storage capacity at 75.6 +/- 5.4 mC/cm(2) compared to 28.8 +/- 0.3 mC/cm(2) for IrOx, characterized by cyclic voltammetry (50 mV/s). These improvements at the electrode interface were corroborated by observation of the voltage excursions that result from constant current pulsing. The PEDOT coatings provide both a lower amplitude voltage and a more ohmic representation of the applied current compared to IrOx. During repetitive pulsing, PEDOT-coated electrodes show stable performance and little change in electrical properties, even at relatively high current densities which cause IrOx instability. These findings support the potential of PEDOT coatings as a micro-neural interface material for electrostimulation.

Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) as a Micro-Neural Interface Material for Electrostimulation.

Chroniques dispositifs microstimulation base sont &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;tude pour traiter des conditions telles que la c&#xE9;cit&#xE9;, la surdit&#xE9;, la douleur, la paralysie et l&#x26;#39;&#xE9;pilepsie. Petit-r&#xE9;gion &#xE9;lectrodes sont souhait&#xE9;s pour atteindre une haute s&#xE9;lectivit&#xE9;. Cependant, un grand compromis avec la miniaturisation de l&#x26;#39;&#xE9;lectrode est une augmentation de l&#x26;#39;imp&#xE9;dance et les exigences de densit&#xE9; de charge. Ainsi, le d&#xE9;veloppement de nouveaux mat&#xE9;riaux avec une imp&#xE9;dance interfaciale plus faible et une meilleure capacit&#xE9; de stockage de charge est essentielle pour le d&#xE9;veloppement de micro-neurones d&#x26;#39;interface &#xE0; base de neuroproth&#xE8;ses. Dans ce rapport, nous &#xE9;tudions l&#x26;#39;utilisation de polym&#xE8;re conducteur poly (3,4-&#xE9;thyl&#xE8;nedioxythioph&#xE8;ne) (PEDOT) en tant que mat&#xE9;riau d&#x26;#39;interface neuronale pour microstimulation d&#x26;#39;&#xE9;lectrodes iridium petite zone sur le silicium-substrat tableaux. Caract&#xE9;ris&#xE9; par spectroscopie d&#x26;#39;imp&#xE9;dance &#xE9;lectrochimique, &#xE9;lectrod&#xE9;position des r&#xE9;sultats de l&#x26;#39;imp&#xE9;dance interfaciale PEDOT inf&#xE9;rieure &#xE0; des fr&#xE9;quences physiologiquement pertinents, avec l&#x26;#39;ampleur de 1 kHz imp&#xE9;dance &#xE9;tant 23,3 + / - 0,7 kOmega, comparativement &#xE0; 113,6 + / - 3,5 pour l&#x26;#39;oxyde d&#x26;#39;iridium kOmega (IrOx) sur 177 maman (2) sites. En outre, PEDOT pr&#xE9;sente une meilleure capacit&#xE9; de stockage de charge &#xE0; 75,6 + / - 5,4 mC / cm (2) par rapport &#xE0; 28,8 + / - 0,3 mC / cm (2) pour IrOx, caract&#xE9;ris&#xE9;s par voltam&#xE9;trie cyclique (50 mV / s). Ces am&#xE9;liorations &#xE0; l&#x26;#39;interface &#xE9;lectrode ont &#xE9;t&#xE9; corrobor&#xE9;es par l&#x26;#39;observation des excursions de tension qui r&#xE9;sultent de la pulsation de courant constant. Les rev&#xEA;tements PEDOT fournir &#xE0; la fois une tension de faible amplitude et une repr&#xE9;sentation plus ohmique du courant appliqu&#xE9; par rapport &#xE0; IrOx. Au cours de pulsation r&#xE9;p&#xE9;titive, PEDOT-&#xE9;lectrodes rev&#xEA;tues montrent une performance stable et peu de changement dans les propri&#xE9;t&#xE9;s &#xE9;lectriques, m&#xEA;me &#xE0; relativement forte densit&#xE9; de courant qui provoquent l&#x26;#39;instabilit&#xE9; IrOx. Ces r&#xE9;sultats confirment le potentiel de rev&#xEA;tements PEDOT comme un mat&#xE9;riau d&#x26;#39;interface micro-neuronal pour l&#x26;#39;&#xE9;lectrostimulation.

Poly (3,4-&#xE9;thyl&#xE8;nedioxythioph&#xE8;ne) En tant que mat&#xE9;riau d&#x26;#39;interface Micro-neuronal pour Electrostimulation

Chronische Microstimulation-Ger&auml;te werden zur Behandlung von Erkrankungen wie Blindheit, Taubheit, Schmerzen, L&auml;hmungen und Epilepsie untersucht. Klein-Bereich Elektroden sind erw&uuml;nscht, um hohen Selektivit&auml;t zu erreichen. Ein gro&szlig;er Kompromiss mit Elektrode Miniaturisierung ist jedoch ein Anstieg der Impedanz und Ladungsdichte Anforderungen. Daher ist die Entwicklung von neuartige Werkstoffe mit niedriger Grenzfl&auml;chenspannung Impedanz und verbesserte kostenlos Speicherkapazit&auml;t f&uuml;r die Entwicklung von Mikro-neuralen Interface-basierte Neuroprothesen. In diesem Bericht untersuchen wir die Verwendung von Polymer-poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) Dirigieren als neuronale Schnittstelle Material f&uuml;r Microstimulation klein-Bereich Iridium Elektroden auf Silizium-Substrat-Arrays. Zeichnet sich durch elektrochemische Impedanz Spektroskopie, Electrodeposition PEDOT f&uuml;hrt zu niedrigeren Grenzfl&auml;chenspannung Impedanz bei physiologisch relevanten Frequenzen, die 1kHz Impedanz Magnitude wird 23,3 +/-0,7 kOmega gegen&uuml;ber 113,6 +/-3,5 kOmega f&uuml;r Iridium-oxid (IrOx) auf 177 mum(2) Websites. Weiter Exponate PEDOT verbesserte kostenlos Speicherkapazit&auml;t bei 75,6 +/-5.4 mC/cm(2) verglichen mit 28,8 +/-0,3 mC/cm(2) f&uuml;r IrOx, gekennzeichnet durch zyklische Voltammetrie (50 mV/s). Diese Verbesserungen an der Elektrode-Schnittstelle wurden durch Beobachtung der Spannung Exkursionen best&auml;tigt das Ergebnis der st&auml;ndigen aktuellen pulsieren. Die PEDOT-Beschichtungen bieten eine niedrigere Amplitude Spannung und eine mehr ohmsche Darstellung der angewandten Strom im Vergleich zu IrOx. W&auml;hrend sich wiederholende pulsieren, PEDOT-beschichtete Elektroden Karte stabile Performance und wenig &Auml;nderung des elektrischen Eigenschaften auch bei relativ hohen Stromdichten verursachen die IrOx Instabilit&auml;t. Diese Befunde unterst&uuml;tzen das Potenzial der PEDOT-Beschichtungen als Mikro-neuronale Schnittstelle Material f&uuml;r Elektrostimulation.

Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) als Micro-neuralen Interface Material f&uuml;r Elektrostimulation.

Dispositivi basati su microstimulation cronici sono stati studiati per trattare le condizioni come cecit&agrave;, sordit&agrave;, dolore, paralisi e l&#39;epilessia. Piccola area elettrodi sono voluti per ottenere elevata selettivit&agrave;. Tuttavia, un importante compromesso con la miniaturizzazione degli elettrodi &egrave; un aumento dei requisiti di impedenza e di densit&agrave; di carica. Cos&igrave;, lo sviluppo di nuovi materiali con bassa impedenza interfacciale e carica una maggiore capacit&agrave; di memorizzazione &egrave; essenziale per lo sviluppo di micro-neurali basati su interfaccia neuroprotesi. In questa relazione, studiamo l&#39;uso dei conduttori polimerici poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) come materiale di interfaccia neurale per microstimulation di elettrodi di piccola area iridio su matrici di substrato di silicio. Caratterizzato dalla spettroscopia di impedenza elettrochimica, elettrodeposizione di PEDOT risultati in bassa impedenza interfacciale a frequenze fisiologicamente rilevanti, con la grandezza dell&#39;impedenza di 1 kHz essendo 23,3 + 0,7 kOmega, rispetto ai 113,6 + 3,5 kOmega per ossido di iridio (IrOx) su 177 siti mum(2). Ulteriormente, PEDOT esibisce carica una maggiore capacit&agrave; di archiviazione a 75,6 + 5,4 mC/cm(2) rispetto al 28,8 + /-0,3 mC/cm(2) per IrOx, caratterizzata dai ciclovoltammetria (50 mV/s). Questi miglioramenti all&#39;interfaccia elettrodo sono stati corroborati da osservazione delle escursioni di tensione che derivano da impulsi di corrente costante. I rivestimenti PEDOT forniscono una tensione di ampiezza inferiore sia una rappresentazione pi&ugrave; ohmica della corrente applicata rispetto a IrOx. Durante la pulsazione ripetitiva, elettrodi rivestiti di PEDOT Visualizza prestazioni stabili e piccolo cambiamento nelle propriet&agrave; elettriche, anche a relativamente alte densit&agrave; di corrente che causano instabilit&agrave; IrOx. Questi risultati supportano il potenziale dei rivestimenti PEDOT come materiale per elettrostimolazione interfaccia micro-neurale.

Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) come un Micro-neurale interfaccia materiale per elettrostimolazione.

&#x6162;&#x6027;&#x7684;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;&#x5931;&#x660E;&#x3001;&#x96E3;&#x8074;&#x3001;&#x75DB;&#x307F;&#x3001;&#x9EBB;&#x75FA;&#x3001;&#x3066;&#x3093;&#x304B;&#x3093;&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x6761;&#x4EF6;&#x3092;&#x6CBB;&#x7642;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x691C;&#x8A0E;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5C0F;&#x9762;&#x7A4D;&#x306E;&#x96FB;&#x6975;&#x306F;&#x3001;&#x9AD8;&#x3044;&#x9078;&#x629E;&#x6027;&#x3092;&#x9054;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x671B;&#x307E;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x96FB;&#x6975;&#x306E;&#x5FAE;&#x7D30;&#x5316;&#x3068;&#x4E3B;&#x8981;&#x306A;&#x30C8;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C9;&#x30AA;&#x30D5;&#x306F;&#x3001;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;&#x3068;&#x96FB;&#x8377;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x306E;&#x8981;&#x6C42;&#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x4F4E;&#x754C;&#x9762;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;&#x3068;&#x5F37;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x96FB;&#x8377;&#x84C4;&#x7A4D;&#x5BB9;&#x91CF;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x65B0;&#x898F;&#x6750;&#x6599;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x306F;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x795E;&#x7D4C;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30B9;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;neuroprosthesis&#xFF08;&#x4EBA;&#x5DE5;&#x5668;&#x5B98;&#xFF09;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x304C;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x672C;&#x7A3F;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30B7;&#x30EA;&#x30B3;&#x30F3;&#x57FA;&#x677F;&#x30A2;&#x30EC;&#x30A4;&#x4E0A;&#x306E;&#x5C0F;&#x9762;&#x7A4D;&#x30A4;&#x30EA;&#x30B8;&#x30A6;&#x30E0;&#x96FB;&#x6975;&#x306E;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30B9;&#x6750;&#x6599;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x30DD;&#x30EA;&#xFF08;3,4  - &#x30A8;&#x30C1;&#x30EC;&#x30F3;&#x30B8;&#x30AA;&#x30AD;&#x30B7;&#x30C1;&#x30AA;&#x30D5;&#x30A7;&#x30F3;&#xFF09;&#x3092;&#xFF08;PEDOT&#xFF09;&#x3092;&#x884C;&#x3046;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3059;&#x308B;&#x3002; 177&#x304A;&#x6BCD;&#x3055;&#x3093;&#x306B;&#x9178;&#x5316;&#x30A4;&#x30EA;&#x30B8;&#x30A6;&#x30E0;&#x3001;3.5 kOmega&#xFF08;IROX&#xFF09; -  113.6 + /&#x6BD4;0.7 kOmega  -  23.3 + /&#x3068;&#x3044;&#x3046;1 kHz&#x306E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;&#x306E;&#x5927;&#x304D;&#x3055;&#x3068;&#x96FB;&#x6C17;&#x5316;&#x5B66;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;&#x5206;&#x5149;&#x6CD5;&#x3001;&#x751F;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x3059;&#x308B;&#x5468;&#x6CE2;&#x6570;&#x3067;&#x306E;&#x4F4E;&#x754C;&#x9762;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;&#x306B;PEDOT&#x7D50;&#x679C;&#x306E;&#x96FB;&#x7740;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x7279;&#x5FB4;&#x3065;&#x3051;&#xFF08;2&#xFF09;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;PEDOT&#x306F;75.6&#x3067;&#x5F37;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x96FB;&#x8377;&#x84C4;&#x7A4D;&#x5BB9;&#x91CF;&#x3092;&#x793A;&#x3059;+ /  -  5.4 MC 28.8&#x306B;&#x6BD4;&#x3079;&#x3066;/ CM&#xFF08;2&#xFF09;+ /  -  0.3 MC&#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30DC;&#x30EB;&#x30BF;&#x30F3;&#x30E1;&#x30C8;&#x30EA;&#x30FC;&#xFF08;50mV / s&#x3067;&#xFF09;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;IROX&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;/ CM&#xFF08;2&#xFF09;&#x3002;&#x96FB;&#x6975;&#x754C;&#x9762;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x6539;&#x5584;&#x306F;&#x3001;&#x96FB;&#x5727;&#x504F;&#x5B9A;&#x96FB;&#x6D41;&#x30D1;&#x30EB;&#x30B9;&#x304B;&#x3089;&#x305D;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306E;&#x89B3;&#x5BDF;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x78BA;&#x8A3C;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002; PEDOT&#x30B3;&#x30FC;&#x30C6;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#x306F;&#x3001;&#x4F4E;&#x632F;&#x5E45;&#x96FB;&#x5727;&#x3068;IROX&#x306B;&#x6BD4;&#x3079;&#x3066;&#x5370;&#x52A0;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x96FB;&#x6D41;&#x306E;&#x3088;&#x308A;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x30AA;&#x30FC;&#x30DF;&#x30C3;&#x30AF;&#x8868;&#x73FE;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7E70;&#x308A;&#x8FD4;&#x3057;&#x30D1;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x9593;&#x306B;&#x3001;PEDOT&#x88AB;&#x8986;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x96FB;&#x6975;&#x304C;&#x3042;&#x3063;&#x3066;&#x3082;IROX&#x4E0D;&#x5B89;&#x5B9A;&#x306B;&#x306A;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x6BD4;&#x8F03;&#x7684;&#x9AD8;&#x3044;&#x96FB;&#x6D41;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x3067;&#x3001;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x6027;&#x80FD;&#x3068;&#x96FB;&#x6C17;&#x7684;&#x7279;&#x6027;&#x306F;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x77E5;&#x898B;&#x306F;&#x3001;&#x96FB;&#x6C17;&#x523A;&#x6FC0;&#x7528;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x795E;&#x7D4C;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30B9;&#x6750;&#x6599;&#x3068;&#x3057;&#x3066;PEDOT&#x30B3;&#x30FC;&#x30C6;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x3092;&#x30B5;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x96FB;&#x6C17;&#x523A;&#x6FC0;&#x7528;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30CB;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E9;&#x30EB;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30A4;&#x30B9;&#x6750;&#x6599;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x30DD;&#x30EA;&#xFF08;3,4  - &#x30A8;&#x30C1;&#x30EC;&#x30F3;&#x30B8;&#x30AA;&#x30AD;&#x30B7;&#x30C1;&#x30AA;&#x30D5;&#x30A7;&#x30F3;&#xFF09;

&#xB9CC;&#xC131; microstimulation &#xAE30;&#xBC18; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC2E4;&#xBA85;, &#xB09C;&#xCCAD;, &#xD1B5;&#xC99D;, &#xB9C8;&#xBE44;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xAC04; &#xC9C8; &#xAC19;&#xC740; &#xC870;&#xAC74;&#xC744; &#xCE58;&#xB8CC; &#xC870;&#xC0AC;&#xB97C; &#xBC1B;&#xACE0; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC791;&#xC740; &#xC601;&#xC5ED; &#xC804;&#xADF9;&#xC740; &#xB192;&#xC740; &#xC120;&#xD0DD;&#xB3C4; &#xB2EC;&#xC131; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC6D0;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xC804;&#xADF9; &#xC18C;&#xD615;&#xD654;&#xC640; &#xC8FC;&#xC694; &#xD2B8;&#xB808;&#xC774;&#xB4DC; &#xC624;&#xD504;&#xB294; &#xC784;&#xD53C;&#xB358;&#xC2A4;&#xC640; &#xC804; &#xD558; &#xBC00;&#xB3C4; &#xC694;&#xAD6C; &#xC99D;&#xAC00;. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C;, &#xB0AE;&#xC740; &#xACC4;&#xBA74; &#xC784;&#xD53C;&#xB358;&#xC2A4;&#xC640; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xB41C; &#xCDA9;&#xC804; &#xC800;&#xC7A5; &#xC6A9;&#xB7C9;&#xC774; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xC7AC;&#xB8CC;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4;&#xC5D0; &#xAE30;&#xCD08;&#xB97C; &#xB454; neuroprostheses&#xC758; &#xBC1C;&#xC804;&#xC744; &#xC704;&#xD574; &#xD544;&#xC218;&#xC801; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC774; &#xBCF4;&#xACE0;&#xC11C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC2E4;&#xB9AC;&#xCF58; &#xAE30;&#xD310; &#xBC30;&#xC5F4;&#xC5D0; &#xC791;&#xC740; &#xC601;&#xC5ED; &#xC774;&#xB9AC;&#xB4D0; &#xC804;&#xADF9;&#xC758; microstimulation&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4; &#xC18C;&#xC7AC;&#xB85C; &#xD3F4;&#xB9AC;&#xBA38; poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) &#xC2E4;&#xC2DC;&#xC758; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC744; &#xC5F0;&#xAD6C;. &#xC804;&#xAE30; &#xD654;&#xD559; &#xC784;&#xD53C;&#xB358;&#xC2A4; &#xBD84;&#xAD11;&#xD559;&#xC774; &#xD2B9;&#xC9D5;, PEDOT &#xACB0;&#xACFC;: 0.7 kOmega + 23.3 &#xB418; 1khz &#xC784;&#xD53C;&#xB358;&#xC2A4; &#xD06C;&#xAE30;&#xC640; &#xC21C;&#xC218; &#xAD00;&#xB828;&#xC131;&#xC774; &#xB192;&#xC740; &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB0AE;&#xC740; &#xACC4;&#xBA74; &#xC784;&#xD53C;&#xB358;&#xC2A4;&#xC758; electrodeposition 113.6 177 mum(2) &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8;&#xC5D0; &#xC774;&#xB9AC;&#xB4D0; &#xC0B0;&#xD654;&#xBB3C; (IrOx)&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; 3.5 kOmega +&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574;. &#xB610;&#xD55C;, PEDOT &#xC804;&#xC2DC;&#xC5D0;&#xC11C; 75.6 &plusmn; 5.4 mC/cm(2) IrOx, &#xC8FC;&#xAE30;&#xC801; voltammetry (50 mV/s)&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xD2B9;&#xC9D5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; 28.8 &plusmn; 0.3 Mc/cm(2)&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xB41C; &#xCDA9;&#xC804; &#xC800;&#xC7A5; &#xC6A9;&#xB7C9;. &#xC804;&#xADF9; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xAC1C;&#xC120; &#xC77C;&#xC815; &#xC804;&#xB958; &#xD384;&#xC2A4; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xC804;&#xC555; &#xACAC;&#xD559;&#xC758; &#xAD00;&#xCC30;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xB4B7;&#xBC1B;&#xCE68; &#xD588;&#xB2E4;. PEDOT &#xCF54;&#xD305;&#xC5D0;&#xB294; &#xB0AE;&#xC740; &#xC9C4;&#xD3ED; &#xC804;&#xC555;&#xC758; &#xC801;&#xC6A9; &#xB41C; &#xC804;&#xB958; Irox&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; &#xB354; &#xC634; &#xD45C;&#xD604;&#xC744; &#xBAA8;&#xB450; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBC18;&#xBCF5; &#xD384;&#xC2A4;, PEDOT &#xCF54;&#xD305; &#xC804;&#xADF9; &#xC1FC; &#xC548;&#xC815;&#xC801;&#xC778; &#xC131;&#xB2A5; &#xBC0F; &#xC804;&#xAE30;&#xC801; &#xD2B9;&#xC131;&#xC5D0; &#xC57D;&#xAC04;&#xC758; &#xBCC0;&#xD654;, &#xC911; &#xC5D0;&#xC11C;&#xB3C4; &#xC0C1;&#xB300;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xB192;&#xC740; &#xC804;&#xB958; &#xBC00;&#xB3C4; IrOx &#xBD88;&#xC548;&#xC815; &#xD574;&#xC9C8;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xACB0;&#xACFC; &#xD1B5;&#xD574; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4; &#xC18C;&#xC7AC;&#xB85C; PEDOT &#xCF54;&#xD305;&#xC758; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC744; &#xC9C0;&#xC6D0;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xD1B5;&#xD574; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4; &#xC18C;&#xC7AC;&#xB85C; Poly(3,4-ethylenedioxythiophene).

Cr&#xF3;nicas dispositivos basados &#x200B;&#x200B;en microestimulaci&#xF3;n-est&#xE1;n siendo investigados para tratar afecciones tales como ceguera, sordera, dolor, par&#xE1;lisis y la epilepsia. Peque&#xF1;a zona de electrodos se desea conseguir una alta selectividad. Sin embargo, una gran compensaci&#xF3;n con la miniaturizaci&#xF3;n de electrodo es un aumento de la impedancia y los requisitos de densidad de carga. Por lo tanto, el desarrollo de nuevos materiales con menor impedancia interfacial y una mayor capacidad de almacenamiento de carga es esencial para el desarrollo de las micro-neuronales interfaz de base de neuropr&#xF3;tesis. En este informe se estudia el uso de pol&#xED;mero conductor poli (3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT) como un material de interfaz neuronal para microestimulaci&#xF3;n de electrodos de iridio peque&#xF1;a zona en las matrices del sustrato de silicio. Se caracteriza por espectroscop&#xED;a de impedancia electroqu&#xED;mica, electrodeposici&#xF3;n de los resultados de PEDOT en menor impedancia interfacial en las frecuencias fisiol&#xF3;gicamente relevantes, con la magnitud de 1 kHz Impedancia de ser 23,3 + / - 0,7 kOmega, en comparaci&#xF3;n con 113,6 + / - 3,5 kOmega de &#xF3;xido de iridio (IROX) en 177 m&#xED;nimo (2) sitios. Adem&#xE1;s, PEDOT exhibe una mayor capacidad de almacenamiento de carga en 75,6 + / - 5,4 mc / cm 2) en comparaci&#xF3;n con los 28,8 + / - 0,3 mc / cm 2) para IROX, que se caracteriza por voltametr&#xED;a c&#xED;clica (50 mV / s). Estas mejoras en la interfase electrodo fueron corroborados por la observaci&#xF3;n de las excursiones de voltaje que resultan de la pulsaci&#xF3;n de corriente constante. Los PEDOT recubrimientos proporcionan tanto una tensi&#xF3;n m&#xE1;s baja amplitud y una representaci&#xF3;n m&#xE1;s &#xF3;hmico de la corriente aplicada en comparaci&#xF3;n con IROX. Durante pulso repetitivo, PEDOT electrodos recubiertos de mostrar un rendimiento estable y pocos cambios en las propiedades el&#xE9;ctricas, incluso a densidades de corriente relativamente altos que causan la inestabilidad IROX. Estos hallazgos apoyan el potencial de los recubrimientos de PEDOT como un material de interfaz micro-neuronal para la electroestimulaci&#xF3;n.

Poli (3,4-etilenodioxitiofeno) como material de interfaz Micro-neuronal para la electroestimulaci&#xF3;n

Chronische neuronalen Aufnahme und Stimulation auf der Oberfl&auml;che der Hirnrinde mit Macroelectrodes nachweislich viel versprechend f&uuml;r die Behandlung einer Vielzahl von neurologischen Defiziten. Um die Besonderheit dieser Ger&auml;te zu erh&ouml;hen, wurden die dichten Arrangements von kleinfl&auml;chigen Elektroden Microfabricated f&uuml;r pr&auml;zise Erfassung und Kontrolle der neuronalen Populationen. In dieser Studie Mikro-Electrocorticographic wurden (MicroECoG) Elektroden f&uuml;r Elektrostimulation ausgewertet. Oberfl&auml;chenmodifizierung mit electrodeposited Iridium-oxid (EIrOx) f&uuml;hrte zu niedriger Impedanz, h&ouml;here Geb&uuml;hr-Tragf&auml;higkeit und niedriger, lineare Spannung Ausfl&uuml;gen w&auml;hrend der aktuellen kontrollierte Stimulation.

Bewertung von Mikro-Electrocorticographic-Elektroden f&uuml;r Elektrostimulation.

Registrazione neurale cronica e stimolazione sulla superficie della corteccia con macroelectrodes ha dimostrato di essere promettente per il trattamento di una vasta gamma di deficit neurologici. Per aumentare la specificit&agrave; di questi dispositivi, arrangiamenti densi di elettrodi di piccola area sono state microfabricated per registrazione precisa e il controllo delle popolazioni neurali. In questo studio micro-electrocorticographic (microECoG) gli elettrodi sono stati valutati per l&#39;elettrostimolazione. Modificazione superficiale con ossido di iridio elettrodepositati (EIrOx) portato a bassa impedenza, maggiore capacit&agrave; di carica ed escursioni di tensione inferiore, pi&ugrave; lineare durante la stimolazione controllata corrente.

Valutazione di micro-electrocorticographic elettrodi per elettrostimolazione.

Chronic neural recording and stimulation on the surface of the cortex with macroelectrodes has been shown to be promising for treating a wide range of neurological deficits. To enhance the specificity of these devices, dense arrangements of small area electrodes have been microfabricated for precise recording and control of neural populations. In this study micro-electrocorticographic (microECoG) electrodes were evaluated for electrostimulation. Surface modification with electrodeposited iridium oxide (EIrOx) resulted in lower impedance, higher charge carrying capacity, and lower, more linear voltage excursions during current controlled stimulation.

Evaluation of micro-electrocorticographic electrodes for electrostimulation.

Chronique d&#x26;#39;enregistrement et de stimulation neurale sur la surface du cortex avec macroelectrodes a &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;montr&#xE9; d&#x26;#39;&#xEA;tre prometteuses pour le traitement d&#x26;#39;un large &#xE9;ventail de d&#xE9;ficits neurologiques. Pour am&#xE9;liorer la sp&#xE9;cificit&#xE9; de ces dispositifs, des arrangements denses de la r&#xE9;gion de petites &#xE9;lectrodes ont &#xE9;t&#xE9; microfabriqu&#xE9; pour l&#x26;#39;enregistrement et un contr&#xF4;le pr&#xE9;cis des populations de neurones. Dans cette &#xE9;tude micro-electrocorticographic (microECoG) &#xE9;lectrodes ont &#xE9;t&#xE9; &#xE9;valu&#xE9;s pour l&#x26;#39;&#xE9;lectrostimulation. La modification de surface par &#xE9;lectrolyse d&#x26;#39;oxyde d&#x26;#39;iridium (EIrOx) a abouti &#xE0; une imp&#xE9;dance plus faible, une plus grande capacit&#xE9; de charge de transport, et plus bas, excursions de tension plus lin&#xE9;aires au cours de la stimulation contr&#xF4;l&#xE9;e en cours.

&#xC9;valuation de la Micro-electrocorticographic &#xE9;lectrodes pour l&#x26;#39;&#xE9;lectrostimulation

&#x6162;&#x6027;&#x795E;&#x7ECF;&#x8BB0;&#x5F55;&#x548C;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x7684; macroelectrodes &#x4E0E;&#x76AE;&#x8D28;&#x7684;&#x523A;&#x6FC0;&#x5DF2;&#x7ECF;&#x8868;&#x660E;&#x662F;&#x6709;&#x524D;&#x9014;&#x7684;&#x6CBB;&#x7597;&#x8303;&#x56F4;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x529F;&#x80FD;&#x7F3A;&#x635F;&#x3002;&#x4E3A;&#x4E86;&#x63D0;&#x9AD8;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x7279;&#x6B8A;&#x6027;&#xFF0C;&#x5BC6;&#x96C6;&#x7684;&#x5C0F;&#x9762;&#x79EF;&#x7535;&#x6781;&#x5DF2;&#x4F5C;&#x51FA;&#x5B89;&#x6392;&#x8D85;&#x5FAE;&#x578B;&#x7CBE;&#x786E;&#x8BB0;&#x5F55;&#x548C;&#x63A7;&#x5236;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x4EBA;&#x53E3;&#x3002;&#x5728;&#x8111;&#x76AE;&#x5C42;&#x6B64;&#x7814;&#x7A76;&#x5FAE;-&#x56FE; (microECoG) &#x7535;&#x6781;&#x88AB;&#x8BC4;&#x4F30;&#xFF0C;&#x7535;&#x523A;&#x6FC0;&#x3002;&#x5F53;&#x524D;&#x53D7;&#x63A7;&#x6FC0;&#x52B1;&#x65F6;&#x8868;&#x9762;&#x6539;&#x6027;&#x4E0E;&#x7535;&#x6C89;&#x79EF;&#x7684;&#x94F1;&#x6C27;&#x5316;&#x7269; &#xFF08;EIrOx&#xFF09; &#x5BFC;&#x81F4;&#x4E86;&#x4F4E;&#x963B;&#x6297;&#x3001; &#x9AD8;&#x6536;&#x8D39;&#x7684;&#x627F;&#x8F7D;&#x80FD;&#x529B;&#x548C;&#x8F83;&#x4F4E;&#x3001; &#x66F4;&#x7EBF;&#x6027;&#x7535;&#x538B;&#x8FDC;&#x8DB3;&#x3002;

&#x5FAE;-&#x8111;&#x76AE;&#x5C42;&#x56FE;&#x7535;&#x6781;&#x7684;&#x7535;&#x523A;&#x6FC0;&#x7684;&#x8BC4;&#x4EF7;&#x3002;

macroelectrodes&#x3068;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x306B;&#x6162;&#x6027;&#x7684;&#x306A;&#x795E;&#x7D4C;&#x306E;&#x8A18;&#x9332;&#x3068;&#x523A;&#x6FC0;&#x304C;&#x795E;&#x7D4C;&#x5B66;&#x7684;&#x6B20;&#x640D;&#x306E;&#x5E83;&#x3044;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3092;&#x6CBB;&#x7642;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6709;&#x671B;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x7279;&#x7570;&#x6027;&#x3092;&#x9AD8;&#x3081;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x5C0F;&#x9762;&#x7A4D;&#x306E;&#x96FB;&#x6975;&#x306E;&#x7DFB;&#x5BC6;&#x306A;&#x30A2;&#x30EC;&#x30F3;&#x30B8;&#x306F;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x96C6;&#x56E3;&#x306E;&#x6B63;&#x78BA;&#x306A;&#x8A18;&#x9332;&#x3068;&#x5236;&#x5FA1;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x5FAE;&#x7D30;&#x52A0;&#x5DE5;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;electrocorticographic&#xFF08;microECoG&#xFF09;&#x96FB;&#x6975;&#x306F;&#x3001;&#x96FB;&#x6C17;&#x523A;&#x6FC0;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x96FB;&#x89E3;&#x9178;&#x5316;&#x30A4;&#x30EA;&#x30B8;&#x30A6;&#x30E0;&#xFF08;EIrOx&#xFF09;&#x3068;&#x8868;&#x9762;&#x6539;&#x8CEA;&#x306F;&#x3001;&#x4F4E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;&#x3001;&#x9AD8;&#x3044;&#x96FB;&#x8377;&#x8F38;&#x9001;&#x80FD;&#x529B;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x96FB;&#x6D41;&#x5236;&#x5FA1;&#x523A;&#x6FC0;&#x6642;&#x306E;&#x4E0B;&#x3001;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x30EA;&#x30CB;&#x30A2;&#x96FB;&#x5727;&#x9060;&#x8DB3;&#x3068;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x96FB;&#x6C17;&#x523A;&#x6FC0;&#x7528;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;electrocorticographic&#x96FB;&#x6975;&#x306E;&#x8A55;&#x4FA1;

&#xB9CC;&#xC131; &#xC2E0;&#xACBD; &#xAE30;&#xB85D; &#xBC0F; macroelectrodes&#xC640; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0; &#xC790;&#xADF9; &#xCE58;&#xB8CC; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC2E0;&#xACBD;&#xD559; &#xC0C1; &#xC801;&#xC790;&#xB97C; &#xC704;&#xD55C; &#xC720;&#xB9DD;&#xD55C; &#xAC83;&#xC73C;&#xB85C; &#xD45C;&#xC2DC; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB4E4;&#xC774; &#xC18C;&#xC790;&#xC758; &#xD2B9;&#xC774;&#xC131;&#xC744; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xC2DC;&#xD0A4;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC791;&#xC740; &#xC804;&#xADF9;&#xC758; &#xACE0;&#xBC00;&#xB3C4; &#xC900;&#xBE44; &#xFE59; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC778;&#xAD6C; &#xC81C;&#xC5B4;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC815;&#xD655;&#xD55C; &#xAE30;&#xB85D; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; electrocorticographic (microECoG) &#xC804;&#xADF9;&#xC740; &#xD1B5;&#xD574;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC804;&#xD574; &#xC774;&#xB9AC;&#xB4D0; &#xC0B0;&#xD654;&#xBB3C; (EIrOx)&#xACFC; &#xD45C;&#xBA74; &#xAC1C; &#xC9C8; &#xB0AE;&#xC740; &#xC784;&#xD53C;&#xB358;&#xC2A4;&#xC640; &#xB192;&#xC740; &#xCDA9;&#xC804; &#xC6A9;&#xB7C9;&#xC744; &#xB4E4;&#xACE0;, &#xB0AE;&#xC740;, &#xB354; &#xC120;&#xD615; &#xC804;&#xC555; &#xACAC;&#xD559; &#xD604;&#xC7AC; &#xC81C;&#xC5B4; &#xC790;&#xADF9; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xACB0;&#xACFC;.

&#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; electrocorticographic &#xC804;&#xADF9;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD3C9;&#xAC00;.

Grabaci&#xF3;n cr&#xF3;nica neural y la estimulaci&#xF3;n en la superficie de la corteza con macroelectrodes ha demostrado ser prometedor para el tratamiento de una amplia gama de d&#xE9;ficits neurol&#xF3;gicos. Para mejorar la especificidad de estos dispositivos, los arreglos densos de electrodos de &#xE1;reas peque&#xF1;as se han microfabricated para la grabaci&#xF3;n y control preciso de las poblaciones neuronales. En este estudio de micro-electrocorticogr&#xE1;fica (microECoG) electrodos fueron evaluados para la electroestimulaci&#xF3;n. Modificaci&#xF3;n de la superficie con &#xF3;xido de iridio electrodepositado (EIrOx) dio lugar a una menor impedancia, mayor capacidad de carga de transporte, y menores, excursiones de tensi&#xF3;n m&#xE1;s lineales durante la estimulaci&#xF3;n controlada de corriente.

Evaluaci&#xF3;n de la Micro-electrocorticogr&#xE1;fica Electrodos para electroestimulaci&#xF3;n

&#x57FA;&#x4E8E;&#x7A7F;&#x900F;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#x795E;&#x7ECF;&#x5047;&#x4F53;&#x7684;&#x6839;&#x672C;&#x969C;&#x788D;&#x662F;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x53CD;&#x5E94;&#x8BBE;&#x5907;&#x63D2;&#x5165;&#x5230;&#x4E0E;&#x7535;&#x523A;&#x6FC0;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x957F;&#x671F;&#x76EE;&#x6807;&#x662F;&#x53D1;&#x5C55;&#x591A;&#x901A;&#x9053;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#x7684;&#x4E2D;&#x592E;&#x795E;&#x7ECF;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x7528;&#x4E8E;&#x4E34;&#x5E8A;&#x6CBB;&#x7597;&#x3002;&#x8FD9;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x603B;&#x4F53;&#x76EE;&#x6807;&#x662F;&#x627E;&#x51FA;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#x957F;&#x671F;&#x690D;&#x5165;&#x7684;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x4F18;&#x5316;&#x53C2;&#x6570;&#x3002;&#x5C24;&#x5176;&#x662F;&#xFF0C;&#x4ECB;&#x7ECD;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x91CD;&#x70B9;&#x53CD;&#x590D;&#x7684;&#x523A;&#x6FC0;&#x548C;&#x65E0;&#x529F;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x53CD;&#x5E94;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x523A;&#x6FC0;&#x9A71;&#x52A8;&#x884C;&#x4E3A;&#x7684;&#x836F;&#x6548;&#x3002;&#x4E3A;&#x6B64;&#x76EE;&#x7684;&#xFF0C;&#x8FDB;&#x884C;&#x4E86;&#x5FC3;&#x7406;&#x7269;&#x7406;&#x5B66;&#x5B9E;&#x9A8C;&#xFF0C;&#x5728;&#x5927;&#x9F20;&#x7684;&#x542C;&#x89C9;&#x76AE;&#x5C42;&#x4E2D;&#x4F7F;&#x7528;&#x591A;&#x901A;&#x9053;&#x76AE;&#x5C42;&#x690D;&#x5165;&#x7269;&#x3002;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8C03;&#x67E5;&#x4E86;&#x8131;&#x763E;&#x7684;&#x9608;&#x503C;&#x5BF9;&#x8BBE;&#x5907;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x754C;&#x9762;&#x8D28;&#x91CF;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A;&#x7684;&#x76AE;&#x8D28;&#x6DF1;&#x5EA6;&#x5F71;&#x54CD;&#xFF0C;&#x5929;&#x7684;&#x542C;&#x89C9;&#x76AE;&#x5C42;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x76F8;&#x5173;&#x7684;&#x963B;&#x6297;&#x8C31;&#x53D8;&#x5316;&#x7684;&#x5FC3;&#x7406;&#x7269;&#x7406;&#x5B66;&#x95E8;&#x69DB;&#x4E0A; postimplant &#x548C;&#x540E;&#x4F53;&#x5185;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x671F;&#x671B;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6570;&#x636E;&#x5C06;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x4F7F; neuroprosthetic &#x53D1;&#x5C55;&#x3002;

&#x591A;&#x5F0F;&#x8054;&#x8FD0;&#x3001; &#x7EB5;&#x5411;&#x8BC4;&#x4F30;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x5185;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#x3002;

The fundamental obstacle to neuroprostheses based on penetrating microstimulation is the tissue's response to the device insertion and to the application of the electrical stimulation. Our long-term goal is to develop multichannel microstimulation of central nervous tissue for clinical therapy. The overall objective of this research is to identify the optimal parameters for a chronically implanted microstimulation device. In particular, the work presented here focuses on the effects of repeated stimulation and the reactive tissue response on the efficacy of stimulation-driven behavior. To this end, psychophysical experiments were performed using multichannel cortical implants in the auditory cortex of rats. Further, we investigated the effect of the device-tissue interfacial quality on the psychophysical threshold. Here, we report the effects of cortical depth, days postimplant on the psychophysical threshold of auditory cortical microstimulation, along with correlated impedance spectral changes and post vivo histology. We expect that these data will further enable neuroprosthetic development.

Multimodal, longitudinal assessment of intracortical microstimulation.

L&#x26;#39;obstacle fondamental &#xE0; neuroproth&#xE8;ses sur la base de microstimulation p&#xE9;n&#xE9;trant le tissu est la r&#xE9;ponse &#xE0; l&#x26;#39;insertion de l&#x26;#39;appareil et &#xE0; l&#x26;#39;application de la stimulation &#xE9;lectrique. Notre objectif &#xE0; long terme est de d&#xE9;velopper microstimulation multicanal du tissu nerveux central pour la th&#xE9;rapie clinique. L&#x26;#39;objectif global de cette recherche est d&#x26;#39;identifier les param&#xE8;tres optimaux pour un dispositif microstimulation chroniquement implant&#xE9;. En particulier, le travail pr&#xE9;sent&#xE9; ici se concentre sur les effets de la stimulation r&#xE9;p&#xE9;t&#xE9;e et la r&#xE9;ponse tissulaire r&#xE9;active sur l&#x26;#39;efficacit&#xE9; de la stimulation ax&#xE9;e sur le comportement. &#xC0; cette fin, des exp&#xE9;riences psychophysiques ont &#xE9;t&#xE9; effectu&#xE9;es &#xE0; l&#x26;#39;aide multicanaux implants corticaux dans le cortex auditif des rats. En outre, nous avons &#xE9;tudi&#xE9; l&#x26;#39;effet de la qualit&#xE9; du dispositif de tissu interfaciale sur le seuil psychophysique. Nous rapportons ici les effets de profondeur corticale, postimplant jours sur le seuil de psychophysique de microstimulation auditive corticale, avec corr&#xE9;l&#xE9;s imp&#xE9;dance modifications spectrales et post vivo histologie. Nous nous attendons &#xE0; ce que ces donn&#xE9;es permettra, en outre le d&#xE9;veloppement neuroproth&#xE8;ses.

Multimodal, l&#x26;#39;&#xE9;valuation longitudinale de microstimulation intracorticale

Das grundlegende Hindernis f&uuml;r Neuroprothesen basierend auf durchdringende Microstimulation ist das Gewebe als Reaktion auf das Ger&auml;t einf&uuml;gen und die Anwendung der Elektrostimulation. Unser langfristiges Ziel ist es, Mehrkanal Microstimulation des zentralen Nervengewebes f&uuml;r klinische Therapie zu entwickeln. Das &uuml;bergeordnete Ziel dieser Forschung ist es, die optimalen Parameter f&uuml;r ein chronisch implantierten Microstimulation Ger&auml;t zu identifizieren. Insbesondere die Arbeit hier vorgestellten konzentriert sich auf die Auswirkungen der wiederholten Stimulation und die reaktiven Gewebe als Reaktion auf die Wirksamkeit der Stimulation-gesteuerte Verhalten. Zu diesem Zweck wurden die psychophysische Experimente mit Mehrkanal kortikale Implantate im auditorischen Kortex von Ratten durchgef&uuml;hrt. Weiter, wir untersucht die Auswirkungen der Grenzfl&auml;chenspannung Ger&auml;t-Gewebe-Qualit&auml;t auf die psychophysische Schwelle. Hier berichten wir die Auswirkungen der kortikalen Tiefe, Tage postimplant an der psychophysische Schwelle auditive kortikale Microstimulation, zusammen mit korrelierten Impedanz spektralen &Auml;nderungen und post-Vivo Histologie. Wir erwarten, dass diese Daten weiter Neuroprosthetic Entwicklung erm&ouml;glichen.

Multimodale, longitudinal Beurteilung der intrakortikale Microstimulation.

L&#39;ostacolo fondamentale di neuroprotesi basato su microstimulation penetrante &egrave; la risposta di tessuto per l&#39;inserimento del dispositivo e l&#39;applicazione della stimolazione elettrica. Il nostro obiettivo a lungo termine &egrave; quello di sviluppare microstimulation multicanale del tessuto nervoso centrale per la terapia clinica. L&#39;obiettivo generale di questa ricerca &egrave; quello di identificare i parametri ottimali per un dispositivo microstimulation cronicamente impiantati. In particolare, il lavoro qui presentato si concentra sugli effetti della stimolazione ripetuta e la risposta del tessuto reattivo sull&#39;efficacia del comportamento di stimolazione. A tal fine, psicofisici esperimenti sono stati eseguiti utilizzando protesi corticale multicanale nella corteccia uditiva di ratti. Inoltre, abbiamo studiato l&#39;effetto della qualit&agrave; interfacciale dispositivo-tessuto sulla soglia psicofisica. Qui riportiamo gli effetti di profondit&agrave; corticale, giorni postimplant sulla soglia psicofisica di uditive corticali microstimulation, insieme a cambiamenti spettrali impedenza correlata e post vivo istologia. Ci aspettiamo che questi dati consentiranno ulteriore sviluppo neuroprosthetic.

Valutazione multimodale, longitudinale di microstimulation intracorticali.

&#x8CAB;&#x200B;&#x200B;&#x901A;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;neuroprosthesis&#xFF08;&#x4EBA;&#x5DE5;&#x5668;&#x5B98;&#xFF09;&#x3078;&#x306E;&#x6839;&#x672C;&#x7684;&#x306A;&#x969C;&#x5BB3;&#x306F;&#x3001;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x633F;&#x5165;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x96FB;&#x6C17;&#x523A;&#x6FC0;&#x306E;&#x9069;&#x7528;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306E;&#x9577;&#x671F;&#x7684;&#x306A;&#x76EE;&#x6A19;&#x306F;&#x3001;&#x81E8;&#x5E8A;&#x6CBB;&#x7642;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x4E2D;&#x67A2;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30CD;&#x30EB;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x5168;&#x4F53;&#x7684;&#x306A;&#x76EE;&#x7684;&#x306F;&#x3001;&#x6162;&#x6027;&#x7684;&#x306B;&#x79FB;&#x690D;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x88C5;&#x7F6E;&#x7528;&#x306E;&#x6700;&#x9069;&#x306A;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x7279;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x7279;&#x306B;&#x3001;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x63D0;&#x793A;&#x3059;&#x308B;&#x7814;&#x7A76;&#x306F;&#x3001;&#x7E70;&#x308A;&#x8FD4;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x523A;&#x6FC0;&#x3068;&#x523A;&#x6FC0;&#x99C6;&#x52D5;&#x578B;&#x52D5;&#x4F5C;&#x306E;&#x6709;&#x52B9;&#x6027;&#x306B;&#x95A2;&#x3059;&#x308B;&#x53CD;&#x5FDC;&#x6027;&#x7D44;&#x7E54;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x306B;&#x7126;&#x70B9;&#x3092;&#x5F53;&#x3066;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x76EE;&#x7684;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x5FC3;&#x7406;&#x7269;&#x7406;&#x5B9F;&#x9A13;&#x306F;&#x3001;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x8074;&#x899A;&#x91CE;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30CD;&#x30EB;&#x76AE;&#x8CEA;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30C8;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x884C;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306F;&#x3001;&#x5FC3;&#x7406;&#x7269;&#x7406;&#x3057;&#x304D;&#x3044;&#x5024;&#x3067;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x754C;&#x9762;&#x306E;&#x54C1;&#x8CEA;&#x306B;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x76F8;&#x95A2;&#x306E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x30EB;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x3068;&#x30DD;&#x30B9;&#x30C8;in vivo&#x3067;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x3068;&#x4E00;&#x7DD2;&#x306B;&#x3001;&#x8074;&#x899A;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x306E;&#x5FC3;&#x7406;&#x7269;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x95BE;&#x5024;&#x306B;&#x3001;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x6DF1;&#x3055;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3059;&#x308B;&#x65E5;postimplant&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306F;&#x3001;&#x3055;&#x3089;&#x306B;neuroprosthetic&#x958B;&#x767A;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x671F;&#x5F85;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x76AE;&#x8CEA;&#x5185;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x306E;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C0;&#x30EB;&#x3001;&#x7E26;&#x30A2;&#x30BB;&#x30B9;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;

Neuroprostheses &#xAD00;&#xD1B5; microstimulation &#xAE30;&#xBC18;&#xC744; &#xADFC;&#xBCF8;&#xC801;&#xC778; &#xC7A5;&#xC560; &#xC870;&#xC9C1;&#xC758; &#xC751;&#xB2F5; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC0BD;&#xC785; &#xBC0F; &#xC804;&#xAE30; &#xC790;&#xADF9;&#xC758; &#xC751;&#xC6A9; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC7A5;&#xAE30; &#xBAA9;&#xD45C;&#xB294; &#xC911;&#xC559; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC870;&#xC9C1;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC784;&#xC0C1; &#xCE58;&#xB8CC;&#xC758; &#xBA40;&#xD2F0; &#xCC44;&#xB110; microstimulation &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC758; &#xC804;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xBAA9;&#xC801;&#xC740; &#xB9CC;&#xC131; &#xC774;&#xC2DD;&#xB41C; microstimulation &#xC7A5;&#xCE58;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCD5C;&#xC801;&#xC758; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;&#xB97C; &#xC2DD;&#xBCC4; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;. &#xD2B9;&#xD788;, &#xC791;&#xD488; &#xC5EC;&#xAE30;&#xC5D0; &#xC81C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xCD08;&#xC810; &#xC790;&#xADF9; &#xC81C;&#xC5B4; &#xB3D9;&#xC791;&#xC758; &#xD6A8;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xBC18;&#xBCF5; &#xB41C; &#xC790;&#xADF9;&#xACFC; &#xBC18;&#xC751; &#xC870;&#xC9C1; &#xBC18;&#xC751;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC5D0;. &#xC774; &#xC704;&#xD574; psychophysical &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC950;&#xC758; &#xCCAD;&#xAC01; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xBA40;&#xD2F0; &#xCC44;&#xB110; &#xC784; &#xD50C; &#xB780; &#xD2B8;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC218;&#xD589; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xC6B0;&#xB9AC; psychophysical &#xC784;&#xACC4;&#xAC12;&#xC5D0; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC870;&#xC9C1; &#xACC4;&#xBA74; &#xD488;&#xC9C8;&#xC758; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xC870;&#xC0AC; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xAE4A;&#xC774;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC; &#xBCF4;&#xACE0;, &#xC77C; &#xC0C1;&#xAD00;&#xB41C; &#xC784;&#xD53C;&#xB358;&#xC2A4; &#xC2A4;&#xD399;&#xD2B8;&#xB7FC; &#xBCC0;&#xACBD; &#xCCAD;&#xAC01; &#xD53C; &#xC9C8; microstimulation psychophysical &#xC784;&#xACC4;&#xAC12;&#xC5D0; postimplant &#xBC0F; &#xBE44;&#xBCF4; &#xC870;&#xC9C1;&#xD559; &#xAC8C;&#xC2DC;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB370;&#xC774;&#xD130; neuroprosthetic &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD558;&#xBA74; &#xB354; &#xAE30;&#xB300;.

Intracortical microstimulation&#xC758; &#xBCF5;&#xD569;, &#xACBD;&#xB3C4; &#xD3C9;&#xAC00;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

El obst&#xE1;culo fundamental para neuropr&#xF3;tesis basado en microestimulaci&#xF3;n penetrante es la respuesta del tejido a la inserci&#xF3;n del dispositivo y la aplicaci&#xF3;n de la estimulaci&#xF3;n el&#xE9;ctrica. Nuestro objetivo a largo plazo es desarrollar microestimulaci&#xF3;n multicanal del tejido nervioso central para la terapia cl&#xED;nica. El objetivo general de esta investigaci&#xF3;n es identificar los par&#xE1;metros &#xF3;ptimos para un dispositivo microestimulaci&#xF3;n cr&#xF3;nicamente implantados. En particular, el trabajo presentado aqu&#xED; se centra en los efectos de la estimulaci&#xF3;n repetida y la respuesta del tejido reactivo sobre la eficacia de la estimulaci&#xF3;n impulsado por el comportamiento. Para este fin, los experimentos se realizaron utilizando psicof&#xED;sicos multicanal implantes corticales en la corteza auditiva de ratas. Adem&#xE1;s, se investig&#xF3; el efecto de la calidad del dispositivo tejido interfacial en el umbral psicof&#xED;sico. En este sentido, informar sobre los efectos de profundidad cortical, postimplante d&#xED;a en el umbral psicof&#xED;sico de microestimulaci&#xF3;n cortical auditiva, junto con la correlaci&#xF3;n de los cambios de impedancia espectrales y la histolog&#xED;a del mensaje vivo. Esperamos que estos datos tambi&#xE9;n permitir&#xE1; el desarrollo neuroprosthetic.

Evaluaci&#xF3;n Multimodal, longitudinal de microestimulaci&#xF3;n intracortical

&#x7EF4;&#x62A4;&#x4E00;&#x4E2A;&#x53EF;&#x9760;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x63A5;&#x53E3;&#x662F;&#x690D;&#x5165;&#x5F0F;&#x795E;&#x7ECF;&#x5047;&#x80A2;&#x4E0E;&#x77E5;&#x540D;&#x7684;&#x6311;&#x6218;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BC4;&#x4F30;&#x5F62;&#x6210;&#x7EFC;&#x5408;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x63A5;&#x53E3;&#xFF0C;&#x901A;&#x8FC7;&#x805A;&#x5408; pedot &#x819C;&#x4F53;&#x5185;&#x7684;&#x4E00;&#x79CD;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x805A;&#x5408;&#x5BFC;&#x81F4;&#x4F4E;&#x963B;&#x6297;&#x548C;&#x6539;&#x5584;&#x5C40;&#x90E8;&#x573A;&#x7535;&#x4F4D;&#x5728;&#x5927;&#x9F20;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x4E2D;&#x690D;&#x5165;&#x7535;&#x6781;&#x4E0A;&#x7684;&#x5F55;&#x5236;&#x8D28;&#x91CF;&#x3002;&#x7531;&#x5149;&#x5B66;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7684;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x5206;&#x6790;&#x8BC1;&#x5B9E; pedot &#x819C;&#x5185;&#x690D;&#x5165;&#x7684;&#x7535;&#x6781;&#x5468;&#x56F4;&#x7684;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x7684;&#x6210;&#x529F;&#x96C6;&#x6210;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x6280;&#x672F;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x4E00;&#x4E2A;&#x72EC;&#x7279;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x63A5;&#x53E3;&#x65B9;&#x6CD5;&#x5177;&#x6709;&#x6F5C;&#x529B;&#xFF0C;&#x6539;&#x5584;&#x795E;&#x7ECF;&#x5047;&#x4F53;&#x7684;&#x957F;&#x671F;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;

&#x4F53;&#x5185;&#x805A;&#x5408;&#x7684; poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (pedot &#x819C;) &#x5728;&#x556E;&#x9F7F;&#x52A8;&#x7269;&#x7684;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x4E2D;&#x3002;

Maintaining a reliable neural interface is a well-known challenge with implanted neural prostheses. Here we evaluate a method of forming an integrated neural interface through polymerization of PEDOT in vivo. Polymerization resulted in lower impedance and improved recording quality of local field potentials on implanted electrodes in the rat cerebral cortex. Histological analysis by optical microscopy confirmed successful integration of the PEDOT within tissue surrounding implanted electrodes. This technique offers a unique neural interfacing approach with potential to improve the long-term functionality of neural prostheses.

In vivo polymerization of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) in rodent cerebral cortex.

Le maintien d&#x26;#39;une interface fiable de neurones est un d&#xE9;fi bien connu avec implant&#xE9;s proth&#xE8;ses neurales. Ici on &#xE9;value un proc&#xE9;d&#xE9; de formation d&#x26;#39;une interface int&#xE9;gr&#xE9;e neuronal par polym&#xE9;risation de PEDOT in vivo. Polym&#xE9;risation abouti &#xE0; une imp&#xE9;dance plus faible et la qualit&#xE9; d&#x26;#39;enregistrement am&#xE9;lior&#xE9;e de potentiels de champs locaux sur des &#xE9;lectrodes implant&#xE9;es dans le cortex c&#xE9;r&#xE9;bral de rat. L&#x26;#39;analyse histologique par microscopie optique a confirm&#xE9; une int&#xE9;gration r&#xE9;ussie au sein de l&#x26;#39;PEDOT tissus environnants &#xE9;lectrodes implant&#xE9;es. Cette technique offre une approche unique de l&#x26;#39;interfa&#xE7;age neuronal avec un potentiel pour am&#xE9;liorer la fonctionnalit&#xE9; &#xE0; long terme des proth&#xE8;ses neuronales.

Dans la polym&#xE9;risation in vivo de poly (3,4-&#xE9;thyl&#xE8;nedioxythioph&#xE8;ne) (PEDOT) dans le cortex c&#xE9;r&#xE9;bral des rongeurs

Eine zuverl&auml;ssige neuronale Schnittstelle pflegen, ist eine bekannte Herausforderung mit implantierten neuronale Prothesen. Hier Werten wir eine Methode eine integrierte Neuronale Schnittstelle durch Polymerisation von PEDOT in-vivo zu bilden. Polymerisation zu niedriger Impedanz und verbesserte Aufnahmequalit&auml;t lokales Feld Potentiale auf implantierten Elektroden in der Hirnrinde Ratte. Histologische Analyse durch optische Mikroskopie best&auml;tigt die erfolgreiche Integration der PEDOT innerhalb implantierte Elektroden umgebenden Gewebes. Diese Technik bietet einen einzigartigen neuronale Schnittstelle mit Potenzial zur Verbesserung der langfristigen Funktionalit&auml;t neuronale Prothesen.

In-vivo-Polymerisation von poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) in Nagetier Hirnrinde.

Mantenendo un&#39;affidabile interfaccia neurale &egrave; una sfida ben nota con impiantate protesi neurali. Qui valutiamo un metodo di formazione di un&#39;interfaccia neurale integrata tramite polimerizzazione di PEDOT in vivo. Polimerizzazione portato a bassa impedenza e migliorato la qualit&agrave; della registrazione dei potenziali di campo locale sugli elettrodi impiantati nella corteccia cerebrale di ratto. L&#39;analisi istologica di microscopia ottica confermata riuscita integrazione di PEDOT all&#39;interno dei tessuti che circondano gli elettrodi impiantati. Questa tecnica offre un approccio unico interfacciamento neurale con il potenziale per migliorare la funzionalit&agrave; a lungo termine delle protesi neurali.

Polimerizzazione in vivo di poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) nella corteccia cerebrale roditore.

&#x4FE1;&#x983C;&#x6027;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30B9;&#x3092;&#x7DAD;&#x6301;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x79FB;&#x690D;&#x795E;&#x7D4C;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30FC;&#x30BC;&#x3068;&#x3088;&#x304F;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x8AB2;&#x984C;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;in vivo&#x3067;&#x306E;PEDOT&#x306E;&#x91CD;&#x5408;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x7D71;&#x5408;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x795E;&#x7D4C;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30B9;&#x3092;&#x5F62;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x91CD;&#x5408;&#x306F;&#x3001;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x79FB;&#x690D;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x96FB;&#x6975;&#x4E0A;&#x306E;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AB;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#x30DD;&#x30C6;&#x30F3;&#x30B7;&#x30E3;&#x30EB;&#x306E;&#x4F4E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;&#x3068;&#x6539;&#x826F;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x9332;&#x97F3;&#x54C1;&#x8CEA;&#x3092;&#x3082;&#x305F;&#x3089;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5149;&#x5B66;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x7D44;&#x7E54;&#x5B66;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x6CE8;&#x5165;&#x96FB;&#x6975;&#x3092;&#x5468;&#x56F2;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x5185;&#x306E;PEDOT&#x306E;&#x7D71;&#x5408;&#x306E;&#x6210;&#x529F;&#x3092;&#x78BA;&#x8A8D;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x624B;&#x6CD5;&#x306F;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x88DC;&#x7DB4;&#x7269;&#x306E;&#x9577;&#x671F;&#x7684;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x5411;&#x4E0A;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x3092;&#x79D8;&#x3081;&#x305F;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x795E;&#x7D4C;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30B9;&#xB7;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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&#xC2E0;&#xB8B0;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4;&#xB97C; &#xC720;&#xC9C0; &#xC774;&#xC2DD;&#xB41C; &#xC2E0;&#xACBD; prostheses &#xAC00;&#xC9C4; &#xC798; &#xC54C;&#xB824;&#xC9C4; &#xB3C4;&#xC804; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC870;&#xAC74; PEDOT&#xC758; &#xC911; &#xD569;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xD1B5;&#xD569;&#xB41C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4;&#xB97C; &#xD615;&#xC131; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC911; &#xD569; &#xADC0;&#xCC29;&#xB418; &#xC5C8; &#xB2E4; &#xB0AE;&#xC740; &#xC784;&#xD53C;&#xB358;&#xC2A4;&#xC640; &#xC950;&#xC758; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0; &#xC774;&#xC2DD;&#xB41C; &#xC804;&#xADF9;&#xC5D0; &#xB85C;&#xCEEC; &#xD544;&#xB4DC; &#xC804;&#xC704;&#xC758; &#xB179;&#xD654; &#xD488;&#xC9C8;&#xC744; &#xAC1C;&#xC120;. &#xAD11;&#xD559; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC870;&#xC9C1;&#xD559; &#xBD84;&#xC11D; &#xC870;&#xC9C1; &#xC774;&#xC2DD;&#xB41C; &#xC804;&#xADF9; &#xC8FC;&#xBCC0;&#xC5D0; PEDOT&#xC758; &#xC131;&#xACF5;&#xC801;&#xC778; &#xD1B5;&#xD569;&#xC744; &#xD655;&#xC778; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC774; &#xAE30;&#xC220;&#xC740; &#xC2E0;&#xACBD; &#xBB34;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC758; &#xC7A5;&#xAE30; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xC2DC;&#xD0AC; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xC744; &#xAC00;&#xC9C4; &#xB3C5;&#xD2B9;&#xD55C; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4; &#xC811;&#xADFC;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) &#xC950;&#xC758; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC758; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC870;&#xAC74; &#xC911; &#xD569;.

El mantenimiento de una interfaz neuronal confiable es un desaf&#xED;o bien conocido con implantes de pr&#xF3;tesis neuronales. Aqu&#xED; se eval&#xFA;a un m&#xE9;todo de formar un interfaz neuronal integrado a trav&#xE9;s de polimerizaci&#xF3;n de PEDOT in vivo. Polimerizaci&#xF3;n tradujo en una menor impedancia y una mejor calidad de grabaci&#xF3;n de los potenciales de campo locales en electrodos implantados en la corteza cerebral de rata. El an&#xE1;lisis histol&#xF3;gico por microscop&#xED;a &#xF3;ptica confirm&#xF3; la integraci&#xF3;n exitosa de la PEDOT en el tejido alrededor de los electrodos implantados. Esta t&#xE9;cnica ofrece un enfoque &#xFA;nico interfaz neuronal con potencial para mejorar la funcionalidad a largo plazo de las pr&#xF3;tesis neurales.

Seth J. Wilks

Weldon School of Biomedical Engineering

Purdue University

Voltage Biasing, Cyclic Voltammetry, & Electrical Impedance Spectroscopy for Neural Interfaces

Seth J. Wilks

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Purdue University

Voltage Biasing, Cyclic Voltammetry, & Electrical Impedance Spectroscopy for Neural Interfaces

Weldon School of Biomedical Engineering