Medusa: una plataforma de neuromodulación de 16 canales de bajo costo con generación de formas de onda arbitrarias
Autores: Tala, Fnu; Johnson, Benjamin C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Medusa: una plataforma de neuromodulación de 16 canales de bajo costo con generación de formas de onda arbitrarias
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistemas de estimulación neural
Medusa
Formas de onda de estimulación arbitrarias de múltiples canales
Bajo costo
Técnicas de equilibrio de carga
Herramienta de investigación en neurociencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de estimulación neural se utilizan para modular el tejido eléctricamente excitante para interrogar la función de los circuitos neuronales o proporcionar beneficios terapéuticos. Los sistemas de estimulación convencionales son costosos y limitados en funcionalidad a formas de onda de estimulación estándar, y son malos para la estimulación de alta frecuencia. Presentamos MEDUSA, un sistema que permite nuevas aplicaciones de investigación que pueden aprovechar formas de onda de estimulación arbitrarias de múltiples canales. MEDUSA es de bajo costo y utiliza componentes disponibles comercialmente para una adopción generalizada. MEDUSA se compone de una interfaz de PC, un FPGA para un control preciso del tiempo y ocho fuentes de corriente bipolar que pueden abordar hasta 16 electrodos cada una. Las fuentes de corriente tienen una resolución de 15.3 nA y pueden proporcionar +/-5 mA con una conformidad de +/-5 V. Demostramos técnicas de equilibrio de carga in vitro utilizando un microelectrodo personalizado. También se construye una curva de duración de fuerza in vivo para la activación del nervio de lombriz de tierra utilizando MEDUSA. MEDUSA es una herramienta de investigación en neurociencia multifuncional para electrochapado de microelectrodos, realización de espectroscopia de impedancia eléctrica y examen de protocolos novedosos de estimulación neural.
Descripción
Los sistemas de estimulación neural se utilizan para modular el tejido eléctricamente excitante para interrogar la función de los circuitos neuronales o proporcionar beneficios terapéuticos. Los sistemas de estimulación convencionales son costosos y limitados en funcionalidad a formas de onda de estimulación estándar, y son malos para la estimulación de alta frecuencia. Presentamos MEDUSA, un sistema que permite nuevas aplicaciones de investigación que pueden aprovechar formas de onda de estimulación arbitrarias de múltiples canales. MEDUSA es de bajo costo y utiliza componentes disponibles comercialmente para una adopción generalizada. MEDUSA se compone de una interfaz de PC, un FPGA para un control preciso del tiempo y ocho fuentes de corriente bipolar que pueden abordar hasta 16 electrodos cada una. Las fuentes de corriente tienen una resolución de 15.3 nA y pueden proporcionar +/-5 mA con una conformidad de +/-5 V. Demostramos técnicas de equilibrio de carga in vitro utilizando un microelectrodo personalizado. También se construye una curva de duración de fuerza in vivo para la activación del nervio de lombriz de tierra utilizando MEDUSA. MEDUSA es una herramienta de investigación en neurociencia multifuncional para electrochapado de microelectrodos, realización de espectroscopia de impedancia eléctrica y examen de protocolos novedosos de estimulación neural.