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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 通过光电效应介导的、无束缚超小型碳纤维电极的皮层内神经刺激

    摘要： 目标：使用有线电激活探针进行神经刺激会损伤神经组织，且空间选择性差、长期稳定性不足。光电效应（将入射光转化为电势和热能）为无缆刺激方法提供了可能。我们提出一种新型刺激范式，利用光电效应刺激自由漂浮的超小直径（7-8微米）碳纤维探针周围的神经元。 方法：采用双光子显微镜激光诱导光刺激，通过计时电流法和计时电位法表征光刺激的电化学特性，利用罗丹明B荧光量化温度变化。 结果：光刺激产生局部阴极电位脉冲且漏电流极小。体外实验中刺激诱发的电压偏转（0.05-0.4V）与激光源功率（5-40mW）呈线性关系。电极邻近区域温升控制在2.5°C以内，表明该刺激方式不会引发热损伤。转基因GCaMP-3小鼠模型显示，刺激起始时局部神经元钙荧光增强证实了体内刺激有效性。相同条件下，光刺激激活的细胞比电刺激更靠近电极，显示更高空间精度。 结论：实验证实所提光电刺激方法能有效实现神经刺激。意义：光电刺激具有高精度且无需潜在破坏性导线，有望成为电刺激的理想替代方案。

    关键词： GCaMP、电化学、神经调节、光伏效应、双光子显微镜、温度依赖性、荧光

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [IEEE 2018光子学在交换与计算会议(PSC) - 塞浦路斯利马索尔(2018.9.19-2018.9.21)] 2018年光子学在交换与计算会议(PSC) - 集成半导体光放大器增强的WDM PON接收机

    摘要： 通过大型电圈产生的磁场脉冲可实现经颅脑部刺激。但采用快速移动的小型永磁体施加此类脉冲，在操作便捷性、安全性、多靶点刺激及便携性方面具有多重优势。为此，我们研发了一种可穿戴式脑刺激装置——该装置由安装于帽子上的电动马达驱动小型钕磁铁高速旋转构成。本文阐述了该刺激器的工作原理，并提供了其刺激大脑皮层产生生理效应的初步证据。我们首先通过物理测试对比了本刺激器与传统经颅磁刺激产生的电磁感应模式差异；随后记录了该刺激对拇指固有?。òǘ陶辜PB）初级运动皮层代表区的作用效果。通过研究健康成人受试者静息状态下APB肌中自发性出现的肌电图束颤电位或自发性运动单位电位（sMUPs）的变化，并与假刺激效果进行对照，发现单次刺激虽不能诱发运动诱发电位，但本刺激器实施的重复刺激能调节sMUP活动。因此这种经颅旋转永磁刺激可在单个或多个相邻近的皮层位点产生神经调控效应。

    关键词： 脑刺激、神经调节、医疗治疗

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用有机发光二极管（OLEDs）对皮层神经元进行光遗传学调控

    摘要： 方法 - 将培养的小鼠皮层神经元转染蓝光敏感通道视紫红质（ChR2）和绿光敏感嵌合通道视紫红质（C1V1tt）等光敏视蛋白，在脉冲条件下使用峰值发射光谱分别为455纳米和520纳米的蓝光与绿光有机发光二极管（OLED）以1毫瓦/平方毫米功率进行刺激。在转基因小鼠模型中进行体内实验。意义 - 上述结果表明OLED能够产生足够亮度以实现体外和体内的神经调控。这为开发可贴合大脑或外周神经系统神经元靶点形态、带有多个刺激位点的薄型柔性OLED薄膜提供了可能。但需通过适当封装方法仔细评估这些OLED在长期使用条件下的稳定性。主要结果 - 我们展示了表达刺激型视蛋白神经元（4个多电极阵列，每个含16个可记录通道，共34个神经元单位）的神经调控及光刺激锁定单神经元活动。在通道视紫红质转基因小鼠模型的初步实验中，我们还验证了光刺激锁定反应——至少三个可分离的单皮层神经元单位对OLED刺激产生响应。

    关键词： C1V1tt，神经调节，通道视紫红质，有机发光二极管，光遗传学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE欧亚物联网、通信与工程会议(ECICE) - 中国台湾云林(2019.10.3-2019.10.6)] 2019年IEEE欧亚物联网、通信与工程会议(ECICE) - 手机音频结合自制激光光传输频率无线驱动电磁锁

    摘要： 热量前庭刺激（CVS）用于诱发前庭眼反射，在临床上长期被用于辅助诊断平衡障碍及确认脑干功能丧失。尽管多项研究暗示了CVS的潜在治疗应用价值，但现有设备的局限性阻碍了这一潜力的发挥。当前CVS冲洗装置采用短时水或空气刺激方案，但该方法无法适用于长期治疗协议或家庭使用场景。本文描述了我们为解决这些局限而开发的固态CVS设备。该设备可输送严格调控的时变热波形，并通过外部控制单元进行编程。设备内置多重安全机制，能将患者治疗限制在预设波形范围内，并防止极端温度风险。本文提供证据表明：采用时变（而非恒定）温度波形的CVS治疗，可引发与脑干中枢神经调节相符的脑血流生理变化；同时一项小型试点研究结果显示，该CVS设备能安全可行地用于家庭环境中的长期纵向治疗，以缓解发作性偏头痛。这些结果表明，这种固态CVS设备或将成为无创神经调节的有效工具。

    关键词： 热量前庭刺激、脑干、偏头痛、脑血流、神经调节

    更新于2025-09-19 17:13:59