Enregistrement et analyse de la dynamique d’ensemble neuronal multimodal à grande échelle sur un réseau de microélectrodes haute densité intégré au CMOS

Notre recherche explore les frontières de la technologie neuronale en intégrant un réseau de microélectrodes CMOS haute densité pour décoder la communication neuronale et les grands réseaux. Nous visons à répondre à la façon dont l’information neuronale à travers les échelles est codée avec des détails uniques, améliorant ainsi notre compréhension de la fonction cérébrale et du dysfonctionnement de la santé et de la maladie. En naviguant dans le domaine complexe de la recherche sur les ensembles neuronaux, nous sommes confrontés à des défis tels que l’obtention d’une résolution précise du signal au milieu de l’activité cérébrale et la biocompatibilité de nos réseaux de microélectrodes CMOS.

Ces obstacles sont essentiels pour capturer et interpréter avec précision la riche tapisserie de l’interaction neuronale à l’aide d’enregistrements multimodaux. Notre recherche comble une lacune critique en neurosciences, l’absence d’une méthode complète pour recoder et analyser la dynamique d’ensembles neuronaux à plus grande échelle avec une résolution spatiale et temporelle élevée. Cette lacune entrave notre compréhension des réseaux cérébraux complexes et de leur fonctionnement en santé et en maladie.

Notre protocole permet des enregistrements multimodaux, sans marquage et à haute résolution à travers l’hippocampe, le bulbe olfactif et les neurones humains dérivés de l’IPSC, fournissant un outil polyvalent pour diverses expériences. Cette approche unique permet une compréhension inégalée de la dynamique neuronale, comblant le fossé de la recherche entre diverses régions du cerveau et systèmes modèles, faisant progresser considérablement notre compréhension de la fonction et du trouble neuronaux. Les projets futurs de notre laboratoire étudieront en profondeur les calculs neuronaux et la dynamique des gènes aux réseaux, dans le but de relier les signatures moléculaires et fonctionnelles de la santé et de la maladie.

Grâce à la bioélectronique avancée et à la technologie neuronale, nous nous concentrerons sur la neuroplasticité, le codage olfactif, le développement de l’IA et des stratégies d’amélioration de la mémoire pour de nouvelles thérapies et interfaces cerveau-machine.