Gravação e Análise da Dinâmica Multimodal de Conjuntos Neuronais em Larga Escala em Microeletrodos de Alta Densidade Integrados CMOS

Nossa pesquisa explora as fronteiras da tecnologia neural integrando matriz de microeletrodos baseada em CMOS de alta densidade para decodificação de comunicação neural e grandes redes. Nosso objetivo é responder como as informações neurais em escalas são codificadas em detalhes únicos, melhorando nossa compreensão da função cerebral e da disfunção na saúde e na doença. Navegando na complexa área de pesquisa de conjuntos neuronais, enfrentamos desafios como alcançar uma resolução precisa do sinal em meio à atividade cerebral e garantir a biocompatibilidade de nossos arranjos de microeletrodos baseados em CMOS.

Esses obstáculos são fundamentais para capturar e interpretar com precisão a rica tapeçaria da interação neural usando gravações multimodais. Nossa pesquisa aborda uma lacuna crítica na neurociência, a falta de um método abrangente para recodificar e analisar a dinâmica de um conjunto neuronal de maior escala com alta resolução espacial e temporal. Essa lacuna dificulta nossa compreensão das complexas redes cerebrais e da função na saúde e na doença.

Nosso protocolo permite gravações multimodais, sem rótulos e de alta resolução em todo o hipocampo, bulbo olfativo e neurônios humanos derivados do IPSC, fornecendo uma ferramenta versátil para diversos experimentos. Esta abordagem única facilita uma visão inigualável da dinâmica neuronal, preenchendo a lacuna de pesquisa entre várias regiões cerebrais e sistemas modelo, avançando significativamente nossa compreensão da função neural e do transtorno. Futuros esforços em nosso laboratório investigarão profundamente a computação neural e a dinâmica de genes a redes, com o objetivo de unir assinaturas moleculares e funcionais em saúde e doença.

Por meio de bioeletrônica avançada e tecnologia neural, nos concentraremos em neuroplasticidade, codificação olfativa, desenvolvimento de IA e estratégias de aprimoramento da memória para novas terapias e interfaces cérebro-máquina.