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中科院深圳进步前辈院跨标准超声神经调控仪器

发布时间:2017-11-22 00:00

手艺前沿】日前,中国科学院深圳进步前辈手艺研究院在跨标准超声神经调控仪器研制方面获得新进展。相干研究功效以A Portable Ultrasound System for Non-Invasive Ultrasonic Neuro-Stimulation为题,颁发在神经工程专业期刊IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering (DOI:10.1109/TNSRE.2017.2765001)上。2017年11月9日《天然》杂志在“将来用于大脑的超声手艺”综述文章中援用报导了这一由郑海荣团队研制的超声神经调控仪器,并称之为神经科学和脑疾病研究带来了新兵器(Nature, vol. 551, pp. 257-9)。

  
  成长无创精准的新型神经调控手艺一向是神经科学和脑疾病范畴的火急需求。超声波作为一种机械波,其力学效应节制神经元电勾当新机制的发现,使无创地展开神经刺激成为可能。最新发现超声瞬态刺激在份子、细胞、动物和人脑程度的神经调控科学证据,证实了超声可以节制神经元的勾当。超声还可以经由过程分歧的强度、频率、脉冲反复频率、脉冲宽度、延续时候等参数,使刺激部位的中枢神经发生兴奋或按捺效应,从而使神经功能发生双向调理的可逆性转变。这些超声神经调控手艺研究功效证实,超声对神经环路的调控机制和脑疾病的病发机理等根本科学题目的研究具有主要潜力,超声作为一种新型无创的神经刺激与调控手艺,在脑科学研究和脑疾病干涉干与方面展现出光亮远景。
  
  深圳进步前辈院超声手艺团队针对跨标准超声神经刺激所需要的各类需求,设计开辟了神经刺激的专用超声辐射力发射探头及电子装备。超声物理参数包罗超声辐射力巨细、感化体例、频率、脉冲反复频率、强度和脉冲延续时候等都可以自由调剂。同时,该仪器也设置了输出输进同步功能,可以和其他神经电心理装备同步工作以完成神经刺激和旌旗灯号收集的同步获得。该新型超声神经刺激仪已初步实现了小动物脑神经调控和非人灵长类大动物的神经环路调控。
  
  另外,项目组同步开辟了跨标准、动态多核心的超声神经调控装配,涵盖了细胞、小动物、灵长类大动物研究的多个仪器,并已成功开辟了2048通道的磁共振兼容超声神经调控系统,为多点动态深脑刺激研究供给了仪器根本。今朝,微/小动物神经调控装备已成功利用到了包罗浙江大学、清华大学、上海交通大学、喷鼻港理工大学、美国南加州大学、中科院昆明动物研究所、上海生命科学研究院神经科学研究所和心理研究所等十多个国表里神经生物学与脑科学尝试室,在超声神经调控及声感基因(声遗传)等关头手艺研究中阐扬关头感化。
  

(a-b)微标准超声神经刺激芯片;(c)便携式单通道小动物超声神经刺激仪
  

千通道级别多点动态超声神经调控换能器及系统
  
  编纂点评
  
  该研究工作获得国度天然科学基金委国度重大科研仪器研制项目标鼎力撑持,但愿深圳进步前辈院的研究职员可以或许尽力进行相干研究,为国度重大科研仪器研制做出进献。
  
  (原题目:深圳进步前辈院跨标准超声神经调控仪器研制获得新进展)
(来历:深圳进步前辈手艺研究院)

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