Clinical translation of ultrasoft Fleuron™ probes for stable, high-density, and bidirectional brain interfaces
Notice bibliographique
Résumé
Building brain foundation models to capture the underpinning neural dynamics of human behavior requires large functional neural datasets for training, which current implantable Brain-Computer Interfaces (iBCIs) cannot achieve due to the instability of rigid materials in the brain. How can we realize high-density neural recordings with wide brain region access at single-neuron resolution, while maintaining the long-term stability required? In this study, we present a novel approach to overcome these trade-offs, by introducting Fleuron, a family of ultrasoft, ultra-low-k dielectric materials compatible with thin-film scalable microfabrication techniques. We successfully integrate up to 1,024 sites within a single minimally-invasive Fleuron depth electrode. The combination of the novel implant material and geometry enables single-unit level recordings for 18 months in rodent models, and achieves a large number of units detected per electrode across animals. 128-site Fleuron probes, that cover 8x larger tissue volume than state-of-the-art polyimide counterparts, can track over 100 single-units over months. Stability in neural recordings correlates with reduced glial encapsulation compared to polyimide controls up to 9-month post-implantation. Fleuron probes are integrated with a low-power, mixed-signal ASIC to achieve over 1,000 channels electronic interfaces and can be safely implanted in depth using minimally-invasive surgical techniques via a burr hole approach without requiring specialized robotics. Fleuron probes further create a unique contrast in clinical 3T MRI, allowing for post-operative position confirmation. Large-animal and ex vivo human tissue studies confirm safety and functionality in larger brains. Finally, Fleuron probes are used for the first time ever intraoperatively during planned resection surgeries, confirming in-human usability, and demonstrating the potential of the technology for clincical translation in iBCIs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».