Ny e-skin opnår selvdrevet hippocampus neural stimulation

Kinesiske videnskabsmænd har for nylig udviklet en fleksibel elektronisk hud (e-skin), der er i stand til selvdrevet neural stimulation og inducerer en neural respons. Teknologien vil være nyttig til at karakterisere synaptisk plasticitet.

Forskningen blev udført af Dr. Zhan Yangs gruppe fra Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) under det kinesiske videnskabsakademi, i samarbejde med Drs. Xue Xinyu og Zhang Yan fra University of Electronic Science and Technology.

Synaptisk plasticitet er en af ​​de vigtigste neurale mekanismer, der ligger til grund for læring og hukommelse i organismer. Langtidshukommelsen kræver modifikation af den synaptiske styrke mellem neuroner. Traditionelt, elektriske neural-stimuleringsteknikker til karakterisering af synaptisk plasticitet krævede en ekstern strømkilde og steer-by-wire-system. For at overvinde disse begrænsninger, forskerne foreslog en ny, selvdrevet, neural-stimulerende e-skin til in vivo karakterisering af synaptisk plasticitet.

Sammensat af fleksible lysfølsomme triboelektriske enheder, e-skin kan drives af forskellige lette kropsbevægelser og styres trådløst af fotobelysning. Dr. Zhan sagde, at fotobelysning kan påvirke de elektriske neurale stimuleringssignaler fra e-huden. "Således kan den elektriske neurale stimuleringsproces på musens hjerneområde styres ved belysning, " han sagde.

Forskerne implanterede en elektrode for at registrere fEPSP (feltexcitatorisk postsynaptisk potentiale) i CA1 af musens hippocampus samt en stimulerende elektrode i CA3-området. En registrering af musens hjerneaktivitet bekræftede effektiviteten af ​​e-skin neural stimulation.

Dette arbejde viser, at den selvdrevne e-skin har potentielle anvendelser i kvantificeringen af ​​neurale plasticitetsændringer. Det kan også anvendes i nye multifunktionelle, batterifrie og trådløst kontrollerede neurale stimuleringssystemer, såvel som i sensorisk substitution eller hjerne-maskine interfaces.