Детальная информация

Название: Разработка контроллера с адаптивной обратной связью для опто-электродной системы нейростимуляции: научный доклад: 03.06.01 - Физика и астрономия ; 03.06.01_12 - Биофизика
Авторы: Матвеев Максим Валерьевич
Научный руководитель: Власова Ольга Леонардовна
Другие авторы: Краснова Надежда Константиновна
Организация: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций
Выходные сведения: Санкт-Петербург, 2018
Коллекция: Научные работы аспирантов/докторантов; Общая коллекция
Тематика: Биотехнология; Вычислительные машины электронные — Применение в биологии и медицине; оптогенетика; нейростимуляция; многоканальный имплантат; обратная связь
УДК: 004.9:575
Тип документа: Научный доклад
Тип файла: Другой
Язык: Русский
Уровень высшего образования: Аспирантура
Код специальности ФГОС: 03.06.01
Группа специальностей ФГОС: 030000 - Физика и астрономия
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Ключ записи: ru\spstu\vkr\87

Аннотация

В работе представлена разработанная принципиальная схема многоканального комбинированного опто-электродного микроимплантата с применением принципов обратной связи. Предложен алгоритм стимуляции и регистрации нейронального ответа с возможностью подстройки командных сигналов оптического источника и, опционально, системы введения фармакологических препаратов. Данное устройство позволяет использовать адаптивную оптогенетическую стимуляцию автономно в хронических исследованиях на свободнопередвигающихся животных, а в перспективе, и для лечения пациентов. В работе приведено подробное описание предлагаемого нами процесса изготовления комбинированного опто-электродного микроимплантата (оптрода). Основным преимуществом разработки является объединение стимулирующей и регистрирующей частей оптогенетической системы с адаптивной регулировкой параметров светового источника без постоянного соединения системы с персональным компьютером. Апробация данной системы проходит на срезах и свободнопередвигающихся животных при исследовании электрофизиологических особенностей у нейронов гиппокампа трансгенных мышей различных моделей нейродегенеративных заболеваний.

The dissertation presents the conceptual scheme of a multichannel combined opto-electrode microimplant, developed by the author, using the principles of feedback. An algorithm of a neuronal response stimulation and registration with the possibility of adjusting the command signals of an optical source and, optionally, a system for introducing pharmacological preparations is proposed. This device will allow using adaptive optogenetic stimulation autonomously in chronic studies on free-moving animals, and in the long term for the patients’ treatment. A detailed description of our proposed process for a combined opto-electrode microimplant (optrod) manufacturing is given in the paper. The main advantage of the development will be the combination of the stimulating and recording parts of the optogenetic system with adaptive adjustment of the light source parameters without a permanent connection of the system with a personal computer. It is supposed to test this system in the future on sections and free-moving animals in the study of the electrophysiological features in the hippocampal neurons of transgenic mice of various models of neurodegenerative diseases.