Brain machine interfaces combining microelectrode arrays with nanostructured optical biochemical sensors
Notice bibliographique
Résumé
Neural microelectrodes are an important component of neural prosthetic systems which assist paralyzed patients by allowing them to operate computers or robots using their neural activity. These microelectrodes are also used in clinical settings to localize the locus of seizure initiation in epilepsy or to stimulate sub-cortical structures in patients with Parkinson's disease. In neural prosthetic systems, implanted microelectrodes record the electrical potential generated by specific thoughts and relay the signals to algorithms trained to interpret these thoughts. In this paper, we describe novel elongated multi-site neural electrodes that can record electrical signals and specific neural biomarkers and that can reach depths greater than 8mm in the sulcus of non-human primates (monkeys). We hypothesize that additional signals recorded by the multimodal probes will increase the information yield when compared to standard probes that record just electropotentials. We describe integration of optical biochemical sensors with neural microelectrodes. The sensors are made using sol-gel derived xerogel thin films that encapsulate specific biomarker responsive luminophores in their nanostructured pores. The desired neural biomarkers are O2, pH, K+, and Na+ ions. As a prototype, we demonstrate direct-write patterning to create oxygen-responsive xerogel waveguide structures on the neural microelectrodes. The recording of neural biomarkers along with electrical activity could help the development of intelligent and more userfriendly neural prosthesis/brain machine interfaces as well as aid in providing answers to complex brain diseases and disorders.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».