Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America · 2021
Wireless, battery-free, subdermally implantable platforms for transcranial and long-range optogenetics in freely moving animals.
СтатьяПоддержка NIH: внешняя программаПоддержка исследования: вне правительства СШАНазвание и аннотация: Перевод пока не подготовлен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Ausra Jokubas, Wu Mingzheng, Zhang Xin, Vázquez-Guardado Abraham, Skelton Patrick, Peralta Roberto, Avila Raudel, Murickan Thomas, Haney Chad R, Huang Yonggang, Rogers John A, Kozorovitskiy Yevgenia, Gutruf Philipp
Аннотация
Wireless, battery-free, and fully subdermally implantable optogenetic tools are poised to transform neurobiological research in freely moving animals. Current-generation wireless devices are sufficiently small, thin, and light for subdermal implantation, offering some advantages over tethered methods for naturalistic behavior. Yet current devices using wireless power delivery require invasive stimulus delivery, penetrating the skull and disrupting the blood-brain barrier. This can cause tissue displacement, neuronal damage, and scarring. Power delivery constraints also sharply curtail operational arena size. Here, we implement highly miniaturized, capacitive power storage on the platform of wireless subdermal implants. With approaches to digitally manage power delivery to optoelectronic components, we enable two classes of applications: transcranial optogenetic activation millimeters into the brain (validated using motor cortex stimulation to induce turning behaviors) and wireless optogenetics in arenas of more than 1 m2 in size. This methodology allows for previously impossible behavioral experiments leveraging the modern optogenetic toolkit.