Closed-loop wearable ultrasound deep brain stimulation system based on EEG in mice

脑电图 癫痫 红藻氨酸 癫痫发作 刺激 闭环 海马体 计算机科学 医学 信号(编程语言) 神经科学 心理学 内科学 控制工程 谷氨酸受体 受体 工程类 程序设计语言
作者
Yongsheng Zhong,Yibo Wang,Zhuoyi He,Zhengrong Lin,Na Pang,Lili Niu,Yanwu Guo,Min Pan,Long Meng
出处
期刊:Journal of Neural Engineering [IOP Publishing]
卷期号:18 (4): 0460e8-0460e8 被引量:21
标识
DOI:10.1088/1741-2552/ac1d5c
摘要

Abstract Objective . Epilepsy is one of the most common severe brain disorders. Ultrasound deep brain stimulation (UDBS) has shown a potential capability to suppress seizures. However, because seizures occur sporadically, it is necessary to develop a closed-loop system to suppress them. Therefore, we developed a closed-loop wearable UDBS system that delivers ultrasound to the hippocampus to suppress epileptic seizures. Approach. Mice were intraperitoneally injected with 10 mg kg −1 kainic acid and divided into sham and UDBS groups. Epileptic seizures were detected by applying both long short-term memory (LSTM) and bidirectional LSTM (BILSTM) networks according to EEG signal characteristics. When epileptic seizures were detected, the closed-loop UDBS system automatically activated a trigger switch to stimulate the hippocampus for 10 min and continuously record EEG signals until 20 min after ultrasonic stimulation. EEG signals were analyzed using the MATLAB software. After EEG recording, we observed the survival rate of the experimental mice for 72 h. Main results. The BiLSTM network was found to have preferable classification performance over the LSTM network. The closed-loop UDBS system with BiLSTM could automatically detect epileptic seizures using EEG signals and effectively reduce epileptic EEG power spectral density and seizure duration by 10.73%, eventually improving the survival rate of early epileptic mice from 67.57% in the sham group to 88.89% in the UDBS group. Significance. The closed-loop UDBS system developed in this study could be an effective clinical tool for the control of epilepsy.
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
漫若浮光完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
英俊的铭应助sidegate采纳,获得10
刚刚
刚刚
Coke关注了科研通微信公众号
刚刚
shisui完成签到,获得积分10
刚刚
liupipi发布了新的文献求助10
1秒前
better完成签到 ,获得积分10
1秒前
老实枕头完成签到,获得积分10
1秒前
八月十五桂花树完成签到 ,获得积分10
1秒前
木卷可待完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
PJ发布了新的文献求助10
1秒前
Dogtor发布了新的文献求助30
1秒前
chens完成签到 ,获得积分10
1秒前
wanyj完成签到,获得积分10
2秒前
昵称完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
香蕉觅云应助言雨采纳,获得10
2秒前
Di喵喵完成签到,获得积分10
2秒前
Kao应助减简采纳,获得10
3秒前
3秒前
Kao应助减简采纳,获得10
3秒前
小蘑菇应助lagom采纳,获得10
3秒前
Kao应助减简采纳,获得10
3秒前
Kao应助减简采纳,获得10
3秒前
Kao应助减简采纳,获得10
3秒前
Kao应助减简采纳,获得10
3秒前
3秒前
大吱吱完成签到,获得积分10
3秒前
Kao应助减简采纳,获得10
4秒前
Kao应助减简采纳,获得10
4秒前
Kao应助减简采纳,获得10
4秒前
Kao应助减简采纳,获得10
4秒前
111发布了新的文献求助10
4秒前
TT发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
tang1111发布了新的文献求助30
5秒前
6秒前
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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7332713
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8947282
关于积分的说明 18981242
捐赠科研通 6986869
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3217089
关于科研通互助平台的介绍 2383546
邀请新用户注册赠送积分活动 2196914