清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

A wirelessly powered and controlled device for optical neural control of freely-behaving animals

光遗传学 计算机科学 微控制器 发光二极管 无线 背景(考古学) 功率(物理) 收发机 计算机硬件 电气工程 电信 工程类 神经科学 物理 古生物学 量子力学 生物
作者
Christian T. Wentz,Jacob Bernstein,Patrick E. Monahan,Alexander Guerra,Alexander V. Rodriguez,Edward S. Boyden
出处
期刊:Journal of Neural Engineering [IOP Publishing]
卷期号:8 (4): 046021-046021 被引量:239
标识
DOI:10.1088/1741-2560/8/4/046021
摘要

Optogenetics, the ability to use light to activate and silence specific neuron types within neural networks in vivo and in vitro, is revolutionizing neuroscientists' capacity to understand how defined neural circuit elements contribute to normal and pathological brain functions. Typically, awake behaving experiments are conducted by inserting an optical fiber into the brain, tethered to a remote laser, or by utilizing an implanted light-emitting diode (LED), tethered to a remote power source. A fully wireless system would enable chronic or longitudinal experiments where long duration tethering is impractical, and would also support high-throughput experimentation. However, the high power requirements of light sources (LEDs, lasers), especially in the context of the extended illumination periods often desired in experiments, precludes battery-powered approaches from being widely applicable. We have developed a headborne device weighing 2 g capable of wirelessly receiving power using a resonant RF power link and storing the energy in an adaptive supercapacitor circuit, which can algorithmically control one or more headborne LEDs via a microcontroller. The device can deliver approximately 2 W of power to the LEDs in steady state, and 4.3 W in bursts. We also present an optional radio transceiver module (1 g) which, when added to the base headborne device, enables real-time updating of light delivery protocols; dozens of devices can be controlled simultaneously from one computer. We demonstrate use of the technology to wirelessly drive cortical control of movement in mice. These devices may serve as prototypes for clinical ultra-precise neural prosthetics that use light as the modality of biological control.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
激情的衣完成签到,获得积分10
12秒前
Benhnhk21完成签到,获得积分10
17秒前
炙热迎天完成签到,获得积分10
19秒前
清秀的落雁完成签到,获得积分10
34秒前
只鱼完成签到 ,获得积分10
38秒前
wanci的应助被泠月采纳,获得30
39秒前
clairewen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
超级冷梅完成签到,获得积分10
1分钟前
义气春天完成签到,获得积分10
1分钟前
LINDENG2004完成签到 ,获得积分10
1分钟前
冷傲的傲霜完成签到,获得积分10
2分钟前
隐形雅柔完成签到,获得积分10
2分钟前
林韵悠扬完成签到 ,获得积分10
2分钟前
坚定的问芙完成签到,获得积分10
2分钟前
taysun完成签到 ,获得积分10
2分钟前
taojqtony给糖豆的求助进行了留言
3分钟前
辛勤幻竹完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
潇洒小海豚完成签到,获得积分10
3分钟前
wjw发布了新的文献求助30
3分钟前
3分钟前
泠月发布了新的文献求助30
3分钟前
热情菲鹰完成签到,获得积分10
4分钟前
狂野不乐完成签到,获得积分10
4分钟前
Bambi完成签到 ,获得积分10
4分钟前
balko完成签到,获得积分10
4分钟前
机智的如曼完成签到,获得积分10
4分钟前
科研喵完成签到,获得积分10
5分钟前
俭朴映寒完成签到,获得积分10
5分钟前
外向夜阑完成签到,获得积分10
6分钟前
酷炫绮琴完成签到,获得积分10
6分钟前
zxq完成签到 ,获得积分10
6分钟前
北方知既白完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
成就小蜜蜂完成签到 ,获得积分10
6分钟前
泠月完成签到,获得积分10
6分钟前
可爱的函函的应助被MGraceLi_sci采纳,获得10
6分钟前
阳阳完成签到 ,获得积分10
6分钟前
负责元瑶完成签到,获得积分10
7分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Exploring Mental Health in Education 600
Organizational Behavior 510
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8049574
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9478644
关于积分的说明 21293708
捐赠科研通 7617975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3393040
关于科研通互助平台的介绍 2524281
邀请新用户注册赠送积分活动 2431038