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ネットジャーナル30

解説

解説1:多点積層櫛形電極の開発

微細加工技術を駆使し、シリコン基板をベースとした4×4=16チャンネルの櫛形多点電極を作成。これを任意に組み合わせ4段に積層することで64チャンネルの3次元電極を実現。実際にはもっと小さいサイズで作成することも可能だが、今回はラットの聴覚皮質全領域をくまなくカバーするように、やや大きめに作っている。

図:画像処理とその応用

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解説2:個々のニューロンの音に対する応答特性の評価

ニューロンが次のニューロンへ情報を伝えていく電位変動(スパイク)を計測することで、特定の周波数や変調などに特異的に応答するニューロンの活動パターンを可視化し、ニューロンの音に対する詳細な応答特性を解析する。A. ある計測点から記録された電位変動。明確なスパイクが計測されている。B. スパイク発火の頻度を活動度として表現した図。PSTH (Peri-stimulus time histogram) という。C. 音の周波数とタイミングの何処に応答しているかを解析した結果の図。STRF (Spectrotemporal receptive field) という。

図:画像処理とその応用

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解説3:ミリ秒精度で刺激と計測をスイッチングできる LSIチップ

64チャンネルのそれぞれの刺激/記録点から電気刺激と信号増幅(神経活動計測)を任意のタイミングで切り換えることができるLSIチップ(A)、評価ボード(B)、インプラント基板(C)、実際に様々なタイミングで電気刺激と信号増幅を行っている様子(D)。

図:画像処理とその応用

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解説4:次世代脳神経インターフェースを用いた脳の機能補償及び機能拡張

刺激/記録用マイクロデバイスを用いた脳神経インターフェースを用いた応用可能性。脳への入力としての電気刺激、脳からの出力としての信号増幅及び計測を利用し、間に何らかの処理を行うモジュールを組み込むことにより、特定の脳領域の代替が可能になる。健常脳に適切に接続すると、新たな機能を担う高次領野としての機能拡張も可能かもしれない。

図:画像処理とその応用

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