Modular systems for measuring and manipulating brain activity
用于测量和操纵大脑活动的模块化系统
基本信息
- 批准号:8827056
- 负责人:
- 金额:$ 82.8万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2014
- 资助国家:美国
- 起止时间:2014-09-30 至 2017-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AmplifiersAnimalsAreaBehaviorBehavioralBiocompatibleBrainBrain regionCharacteristicsCommunitiesComplexComputer softwareCouplingDataDetectionDevicesDimensionsDrug Delivery SystemsElectrodesElectronicsEngineeringEnsureFeedbackGenerationsGoalsImplantInterventionLaboratoriesLightLinkLocationMeasurementMeasuresMicrofluidicsModalityNervous system structureNeuronsNeurosciencesOperative Surgical ProceduresOpticsOutputPatternPolymersProcessQuality ControlReal-Time SystemsResolutionScientistSensorySideSignal TransductionSiliconSiteSystemTechniquesTechnologyTimeWorkawakebasebiocompatible polymercostdata acquisitiondata exchangedensitydesigndigitalexperiencefeedingflexibilitymillisecondnext generationopen sourcepublic health relevancerelating to nervous systemresearch studytechnology developmenttool
项目摘要
DESCRIPTION (provided by applicant): The brain is a massively interconnected network of specialized circuits. Even primary sensory areas, once thought to support relatively simple, feed-forward processing, are now known to be parts of complex feedback circuits. All brain functions depend on millisecond timescale interactions across these brain networks, but current approaches cannot measure or manipulate these interactions with sufficient resolution to resolve them. We need the capacity to measure and manipulate the activity large ensembles of neurons distributed across anatomically or functionally connected circuits. That technology does not yet exist, a lack that motivates our efforts to develop a new system for large scale, multisite
recording and manipulation that takes integrates biocompatible polymer electrodes, new headstage amplifiers, a new Ethernet-based data transmission system and open source, real-time cross-platform software. This system will support recordings and manipulations across thousands of channels in awake, behaving animals as well as closed loop feedback for the next generation of experiments. Our Specific Aims are 1) To develop new high-density, double-sided polymer recording/manipulation probes, 2) To develop new high-density headstage chips, integrated electrode- headstage assemblies and surgical techniques for implanting them, and 3) To develop a low-cost, powerful data acquisition system with open-source software and real-time capabilities. We have assembled a unique team of scientists and engineers with expertise spanning polymer electrode technology, integrated electronics, real-time systems, large-scale recording, and commercial experience. Our combined expertise will allow us to create and provide to the neuroscience community an integrated system that will allow for large scale, distributed measurements and manipulation of neural activity across many sites in awake, behaving animals.
描述(由申请人提供):大脑是一个由专门电路组成的大规模互连网络,曾经被认为支持相对简单的前馈处理,现在也被认为是复杂反馈电路的一部分。这些大脑网络之间的毫秒级相互作用,但目前的方法无法以足够的分辨率测量或操纵这些相互作用来解决这些问题,我们需要有能力测量和操纵分布在解剖学或功能连接电路上的大型神经元群的活动。尚不存在,这种缺乏促使我们努力开发一个用于大规模、多站点的新系统
记录和操作集成了生物相容性聚合物电极、新型探头放大器、新的基于以太网的数据传输系统和开源实时跨平台软件,该系统将支持对清醒、行为动物的数千个通道进行记录和操作。以及下一代实验的闭环反馈。我们的具体目标是 1) 开发新的高密度、双面聚合物记录/操作探针,2) 开发新的高密度探头芯片,集成电极头台组件和植入它们的手术技术,以及 3) 开发具有开源软件和实时功能的低成本、强大的数据采集系统,我们组建了一支由具有跨领域专业知识的科学家和工程师组成的独特团队。聚合物电极技术、集成电子学、实时系统、大规模记录和商业经验将使我们能够创建并向神经科学界提供一个集成系统,该系统将允许大规模、分布式测量和操作。清醒、行为时多个部位的神经活动动物。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
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