Engineering the Neuronal Response to Electrical Microstimulation

设计神经元对电微刺激的反应

基本信息

  • 批准号:
    10401586
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 116.31万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-08-01 至 2026-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY/ABSTRACT Our proposed efforts align directly with a goal of RFA-NS-18-019: optimization of transformative technologies for modulation in the nervous system. Specifically, we seek to optimize microelectrode arrays (MEAs) and ultra-microelectrode arrays (UMEAs) for large-scale circuit manipulation that will control neural activity at cellular resolution with high temporal resolution. Our goals are to 1) advance CNS MEA and UMEA electrical microstimulation by testing the separate hypotheses that MEAs and UMEAs can deliver safe, effective levels of cortical electrical stimulation and 2) advance research by generating transformative tools and technologies that will be widely used throughout the research community. Here we propose combining computational modeling, engineering optimization, and in vivo measurement to address these challenges and produce advances in microstimulation and tools for the community. Our Aims are to 1) engineer approaches to non-damaging charge, 2) engineer approaches to enable selective and graded activation of targeted neural elements, and 3) document the performance of the innovations from Aim 1 and Aim 2. via an outstanding team working together to address this interdisciplinary problem, our innovative approach will result in 1) models to deliver non- damaging currents from MEAs and UMEAs; 2) evaluation of the models to optimize MEA and UMEA design for microstimulation; and 3) experimental assessment of the outcomes of our designs, both within our team and with our collaborators. Our transformative results will lead to model-based optimization of reliable and high-fidelity multichannel microstimulation technologies enabling sustainable, broad dissemination and user-friendly incorporation into regular neuroscience practice.
项目摘要/摘要 我们提出的努力直接与RFA-NS-18-019的目标直接保持一致:在神经系统中调节的变换技术的优化。具体而言,我们试图优化微电极阵列(MEA)和超微电极阵列(UMEAS),以进行大规模电路操作,该电路操纵将以高时间分辨率在细胞分辨率下控制神经活动。我们的目标是1)通过测试测量和UMEA可以提供安全,有效水平的皮质电刺激水平的单独假设来提高CNS MEA和UMEA电气微刺激,并通过生成在整个研究社区中广泛使用的变革性工具和技术来提高研究。在这里,我们建议将计算建模,工程优化和体内测量结合起来,以应对这些挑战,并为社区的微刺激和工具提供进步。我们的目的是1)工程师的非损害收费方法,2)工程师的方法来实现目标神经元素的选择性和分级激活,3)记录创新的性能从AIM 1和AIM 2。通过一个杰出的团队共同努力解决这一跨学科问题,我们的跨学科问题,我们的创新方法将导致1)型号,以使1)型号为1)提供1)型号的型号和ume。 2)评估模型以优化MEA和UMEA设计以进行微刺激; 3)在我们的团队和合作者中对我们设计结果的实验​​评估。我们的变革性结果将导致基于模型的可靠和高保真多通道微刺激技术的优化,从而使可持续,广泛的传播和用户友好型纳入常规的神经科学实践。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)

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