Outan:一种用于驱动自由活动小鼠植入式微LED阵列的头部系统
信号处理
2022-11-28 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
在完整大脑中,可使用传感电极记录神经活动,并利用光刺激进行调控。集成电极与微LED的硅探针能够通过单个植入式器件检测并控制神经活动。用于小型自由活动动物记录的微型化解决方案已有市售,但刺激由大型固定电流源驱动。我们设计并制备了一款电流源芯片,并将其集成到重1.37 g的头部PCB中。所提系统为32通道提供10位分辨率电流控制,以每通道5 kHz刷新率驱动微LED,电压高达4.6 V,源电流高达0.9 mA。当针对微LED探针校准后,该系统可实现光输出功率的线性控制,每微LED最高达10微瓦。为演示系统能力,我们通过驱动植入自由活动小鼠海马CA1区的多个微LED,产生了合成神经放电活动序列。该系统的高空间、时间以及幅度分辨率提供了丰富的刺激模式。结合市售采样头部级,该系统提供易用的后端,充分利用集成光电阵列的双向潜力。
引用
@article{arxiv.2211.13589,
title = {Outan: An On-Head System for Driving micro-LED Arrays Implanted in Freely Moving Mice},
author = {Alexander Tarnavsky Eitan and Shirly Someck and Mario Zajac and Eran Socher and Eran Stark},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.13589},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 9 figures