WAND：一款 128 通道、闭环、无线无伪迹神经调控设备
神经元与认知
2018-05-30 v3
摘要
闭环神经调控系统旨在通过根据实时记录的患者神经状态，动态地传递和调整治疗性电刺激来治疗多种神经系统疾病。现有系统受到低通道数、缺乏算法灵活性以及由大而持续的刺激伪迹引起的记录信号失真的限制。在此，我们描述了一种设备，它能够实现需要高吞吐量数据流、低延迟生物信号处理以及真正同时传感和刺激的新研究应用。无线无伪迹神经调控设备（WAND）是一种小型化的无线神经接口，能够在 128 个通道上进行记录和刺激，并具有板载处理功能，可完全消除刺激伪迹、检测神经生物标志物，并以闭环方式自动调整刺激参数。它结合了定制的专用集成电路（ASIC）、板载 FPGA 和低功耗双向无线电。我们在行为非人灵长类动物（NHP）中验证了局部场电位（LFP）的无线长期记录和刺激伪迹的实时消除。我们使用 WAND 演示了一种闭环刺激范式，在 NHP 体内延迟到达任务期间破坏运动准备活动。这种利用定制 ASIC 进行神经记录和电刺激模式的无线设备，使得一种神经接口平台技术成为可能，该技术将显著推进基于刺激的治疗干预的神经科学发现和临床前研究。
引用
@article{arxiv.1708.00556,
title = {WAND: A 128-channel, closed-loop, wireless artifact-free neuromodulation device},
author = {Andy Zhou and Samantha R. Santacruz and Benjamin C. Johnson and George Alexandrov and Ali Moin and Fred L. Burghardt and Jan M. Rabaey and Jose M. Carmena and Rikky Muller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.00556},
year = {2018}
}