Novel high-field MRI compatible subdural electrode and acquisition system for recording and stimulation in small animals

新型高场 MRI 兼容硬膜下电极和采集系统,用于小动物的记录和刺激

基本信息

  • 批准号:
    10325694
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.83万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-09-13 至 2023-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Abstract Preclinical small animal imaging makes valuable contributions to improving our understanding of human brain. Multi-modal imaging approaches to combine functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) with Intracranial Electroencephalogram (iEEG) provides an unparalleled view of the global network activity across cortical areas, revealing information at high temporal and spatial scales about functional connectivity and their intrinsic oscillatory properties, which is of vital importance in many branches of neuroscience and medicine. Despite this clear advantage, the use of iEEG-fMRI is limited in small animal research. The existing MRI compatible headstages on the market for small animals are inadequate to acquire high-fidelity iEEG-fMRI. Working within this premise, the long-term goal of this project is to develop a headstage for high-fidelity recording and stimulation in small animals. We propose to unlock high-fidelity iEEG-fMRI imaging paradigm leveraging our patented innovative MRI-compatible electrode- grid (PTFOS) which is based on organic-absorbable, stretchable, and conformable substrate for optimal safety, flexibility and performance with distinct advantages over other neural grids. Phase I of this application proposes to develop HF-2 acquisition prototype which will fit into animal MRI bore recording constraints and tests its feasibility in rats during high-field MRI (9.4Tesla) at Massachusetts General Hospital. Phase II focuses on adding stimulation module, commercialization and miniaturization of HF-2 into a tiny headstage.
抽象的 临床前小动物成像为改善 我们对人类大脑的理解。多模态成像方法相结合 颅内功能磁共振成像 (fMRI) 脑电图 (iEEG) 提供无与伦比的全球网络视图 跨皮质区域的活动,揭示高时空信息 关于功能连接性及其内在振荡特性的尺度, 在神经科学和医学的许多分支中至关重要。尽管如此 优势明显,但 iEEG-fMRI 的使用仅限于小动物研究。这 市场上现有的适用于小动物的 MRI 兼容探头有 不足以获得高保真 iEEG-fMRI。在这个前提下工作, 该项目的长期目标是开发用于高保真录音的前置放大器 以及对小动物的刺激。我们建议解锁高保真 iEEG-fMRI 利用我们的专利创新 MRI 兼容电极的成像范例 网格(PTFOS),基于有机可吸收、可拉伸和舒适的 具有独特优势的最佳安全性、灵活性和性能的基材 优于其他神经网格。该申请一期提议开发HF-2 适合动物 MRI 钻孔记录限制的采集原型 在马萨诸塞州通过高场 MRI (9.4Tesla) 测试其在大鼠中的可行性 综合医院。二期重点是增加刺激模块, HF-2 的商业化和小型化到微型前置放大器中。

项目成果

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