CAJ | 학술논문

开发出出一套植入式多通道神经电刺激系统,通过刺激大鼠脑部一些特定区域可实现对大鼠的运动控制.该系统包括远程控制指令发射装置和植入式神经刺激系统两部分.远程发射装置主要包括控制界面(PC机或笔记本电脑上用VC++实现)和无线发射器(用CC2430实现)两部分.植入式神经刺激系统主要包括:无线接收器、脉宽调制到模拟信号转换电路( PWMAC)、压控恒流源以及多路模拟开关.植入式神经电刺激系统采用无线射频单片机CC2430作为微控制单元(MCU),将单片机和无线通信模块集成到一片芯片上,大大减小了体积和重量,体积为20mm×25 mm×3mm,质量为7g(含可充电锂电池3g),可稳定工作3小时.脉宽调制到模拟信号转换电路可使不带数模转换(DAC)功能的单片机CC2430也能产生可调电压信号,这些电压信号输入到压控恒流源就可以产生可控的恒流源信号,而可控的恒流源信号经过多路模拟开关电路则可以生成用于神经刺激的可控的双相恒流源信号.大鼠内侧前脑束(MFB)区单侧和第一躯体感觉皮质桶状区(SlBF)左右双侧被选中作为实验中的刺激神经位点,每个神经位点植入一对电极.每对电极作为一个通道与神经刺激系统相连,因此可以通过远程控制指令发射装置实时调节每个通道的电流刺激参数.实验结果表明:合适的电流刺激大鼠的内侧前脑束区可以实现对大鼠的虚拟奖励使之向前行走,合适的电流刺激第一躯体感觉皮质桶状区可以实现对大鼠左转和右转控制.
개발출출일투식입식다통도신경전자격계통,통과자격대서뇌부일사특정구역가실현대대서적운동공제.해계통포괄원정공제지령발사장치화식입식신경자격계통량부분.원정발사장치주요포괄공제계면(PC궤혹필기본전뇌상용VC++실현)화무선발사기(용CC2430실현)량부분.식입식신경자격계통주요포괄:무선접수기、맥관조제도모의신호전환전로( PWMAC)、압공항류원이급다로모의개관.식입식신경전자격계통채용무선사빈단편궤CC2430작위미공제단원(MCU),장단편궤화무선통신모괴집성도일편심편상,대대감소료체적화중량,체적위20mm×25 mm×3mm,질량위7g(함가충전리전지3g),가은정공작3소시.맥관조제도모의신호전환전로가사불대수모전환(DAC)공능적단편궤CC2430야능산생가조전압신호,저사전압신호수입도압공항류원취가이산생가공적항류원신호,이가공적항류원신호경과다로모의개관전로칙가이생성용우신경자격적가공적쌍상항류원신호.대서내측전뇌속(MFB)구단측화제일구체감각피질통상구(SlBF)좌우쌍측피선중작위실험중적자격신경위점,매개신경위점식입일대전겁.매대전겁작위일개통도여신경자격계통상련,인차가이통과원정공제지령발사장치실시조절매개통도적전류자격삼수.실험결과표명:합괄적전류자격대서적내측전뇌속구가이실현대대서적허의장려사지향전행주,합괄적전류자격제일구체감각피질통상구가이실현대대서좌전화우전공제.