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J-GLOBAL ID：202002238053159836   整理番号：20A1182093

サブミリ秒深部脳光刺激のための再構成可能なナノフォトニックシリコンプローブ【JST・京大機械翻訳】

Reconfigurable nanophotonic silicon probes for sub-millisecond deep-brain optical stimulation

著者 (17件)： Mohanty Aseema (Department of Electrical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA) ,  Mohanty Aseema (School of Electrical and Computer Engineering, Cornell University, Ithaca, NY, USA) ,  Li Qian (Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, NY, USA) ,  Li Qian (Department of Neuroscience, Washington University in St. Louis, St. Louis, MO, USA) ,  Tadayon Mohammad Amin (Department of Electrical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA) ,  Roberts Samantha P. (Department of Electrical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA) ,  Bhatt Gaurang R. (Department of Electrical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA) ,  Shim Euijae (Department of Electrical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA) ,  Ji Xingchen (Department of Electrical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA) ,  Ji Xingchen (School of Electrical and Computer Engineering, Cornell University, Ithaca, NY, USA) ,  Cardenas Jaime (Department of Electrical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA) ,  Cardenas Jaime (Institute of Optics, University of Rochester, Rochester, NY, USA) ,  Miller Steven A. (Department of Electrical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA) ,  Kepecs Adam (Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York, NY, USA) ,  Kepecs Adam (Department of Neuroscience, Washington University in St. Louis, St. Louis, MO, USA) ,  Kepecs Adam (Department of Psychiatry, Washington University in St. Louis, St. Louis, MO, USA) ,  Lipson Michal (Department of Electrical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA)
資料名： Nature Biomedical Engineering  (Nature Biomedical Engineering)
巻： 4  号： 2  ページ： 223-231  発行年： 2020年 
JST資料番号： W4772A  ISSN： 2157-846X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： in vivoでのニューロンの光刺激に対する光ビームを迅速かつ精密に再構成するためのナノフォトニクスの使用は,不明のままである。ここでは,皮質層を横切るニューロンの同定されたセットを刺激し,同時に生成されたスパイクパターンを記録するために,複数の光ビームを切り替え,ルートできる埋め込み可能なシリコンベースのプローブの設計と製作について報告する。素子の各スイッチは,光の位相を電気的に同調させることによって再構成される窒化ケイ素導波路構造からなる。8ビームプローブを用いることにより,単一ニューロンの小グループが独立して刺激され,サブミリ秒精度でマルチニューロンスパイクパターンを生成することを示した。また,同時作製した電気記録サイトを集積するプローブが,深い脳神経活動を同時に光学的に刺激し,電気的に測定できることを示した。この技術はスケーラブルであり,ビーム成形によるビーム集束とステアリング,および構造化照明を可能にする。この素子の高帯域光刺激容量は,空間時間的神経符号の基礎となる挙動のプロービングを容易にする可能性がある。20μs未満の複数の光ビームをスイッチする,再構成可能なナノフォトニックシリコンプローブは,サブミリ秒の精度で脳におけるマルチニューロンスパイクパターンの光刺激を可能にする。Copyright The Author(s), under exclusive licence to Springer Nature Limited 2020 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： プローブ ,  ニューロン ,  照明 ,  *ケイ素 ,  皮質 ,  再構成 ,  光子ビーム ,  ビーム集束 ,  *光刺激 ,  位相 ,  脳神経 ,  窒化ケイ素 ,  導波路 ,  ビーム成形
準シソーラス用語： ナノフォトニクス , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 中枢神経系  (EJ12030F)

タイトルに関連する用語 (6件)： サブ ,  秒 ,  深部 ,  脳 ,  光刺激 ,  再構成