Регистрация и анализ мультимодальной крупномасштабной динамики нейронного ансамбля на КМОП-интегрированной микроэлектродной матрице высокой плотности

Наше исследование исследует границы нейронных технологий путем интеграции микроэлектродной матрицы на основе КМОП высокой плотности для декодирования нейронных коммуникаций и больших сетей. Мы стремимся ответить на вопрос о том, как нейронная информация в разных масштабах кодируется в уникальных деталях, улучшая наше понимание функций мозга и дисфункций в здоровом и болезненном состоянии. Ориентируясь в сложной области исследований нейронных ансамблей, мы сталкиваемся с такими проблемами, как достижение точного разрешения сигналов во время мозговой активности и обеспечение биосовместимости наших микроэлектродных матриц на основе КМОП.

Эти препятствия имеют решающее значение для точного захвата и интерпретации богатого гобелена нейронного взаимодействия с помощью мультимодальных записей. Наше исследование направлено на устранение критического пробела в нейронауке – отсутствия комплексного метода перекодирования и анализа динамики крупномасштабного ансамбля нейронов с высоким пространственным и временным разрешением. Этот пробел препятствует нашему пониманию сложных мозговых сетей и функций в здоровом и болезненном состоянии.

Наш протокол позволяет осуществлять мультимодальную запись без меток с высоким разрешением в гиппокампе, обонятельной луковице и нейронах, полученных из IPSC человека, предоставляя универсальный инструмент для разнообразных экспериментов. Этот уникальный подход способствует беспрецедентному пониманию динамики нейронов, преодолевая исследовательский разрыв между различными областями мозга и модельными системами, значительно углубляя наше понимание нейронных функций и расстройств. Будущие исследования в нашей лаборатории будут направлены на глубокое изучение нейронных вычислений и динамики от генов до сетей, направленных на установление молекулярных и функциональных сигнатур в здоровье и болезни.

Благодаря передовой биоэлектронике и нейронным технологиям мы сосредоточимся на нейропластичности, обонятельном кодировании, разработке искусственного интеллекта и стратегий улучшения памяти для новых терапевтических средств и интерфейсов мозг-машин.