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인간의 뇌와 비슷한 영장류의 뇌는 불치병과 관련된 인간의 뇌 회로를 이해하는데 중요한 역할을 한다 . 수많은 뇌 연구의 방법들 중에 광유전학은 뇌의 특정 부분을 유전적으로 감염시켜 빛 자극과 뇌 전기 신호 측정을 동시에 수행하여 뇌의 회로를 알아내는데 강력한 방법으로 널리 사용되었다. 뇌와 관련된 복잡한 행동 연구에 있어 자유롭게 움직이는 상태에서의 영장류 광유전학은 중요함에도 불구하고 프로브 삽입 방법, 디바이스 완전 삽입 , 무선 통신과 같은 공학적인 어려움 때문에 대부분의 광유전학 연구는 마취 상태에서 수행되었다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 우리는 깊은 뇌의 영역에 적은 침습으로 프로브를 삽입하기 위해 설탕 코팅된 유연하고 긴 뉴럴 프로브를 제작하였고 디바이스의 완전 삽입이 가능하도록 무선통신 기술을 도입하였다. 최종적으로, 우리는 행동, 인지, 감정 연구와 같은 자유롭게 움직이는 영장류에서의 상위 연구를 위한 완전 삽입형 무선 광유전학 ...

인간의 뇌와 비슷한 영장류의 뇌는 불치병과 관련된 인간의 뇌 회로를 이해하는데 중요한 역할을 한다 . 수많은 뇌 연구의 방법들 중에 광유전학은 뇌의 특정 부분을 유전적으로 감염시켜 빛 자극과 뇌 전기 신호 측정을 동시에 수행하여 뇌의 회로를 알아내는데 강력한 방법으로 널리 사용되었다. 뇌와 관련된 복잡한 행동 연구에 있어 자유롭게 움직이는 상태에서의 영장류 광유전학은 중요함에도 불구하고 프로브 삽입 방법, 디바이스 완전 삽입 , 무선 통신과 같은 공학적인 어려움 때문에 대부분의 광유전학 연구는 마취 상태에서 수행되었다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 우리는 깊은 뇌의 영역에 적은 침습으로 프로브를 삽입하기 위해 설탕 코팅된 유연하고 긴 뉴럴 프로브를 제작하였고 디바이스의 완전 삽입이 가능하도록 무선통신 기술을 도입하였다. 최종적으로, 우리는 행동, 인지, 감정 연구와 같은 자유롭게 움직이는 영장류에서의 상위 연구를 위한 완전 삽입형 무선 광유전학 인터페이스를 개발하였다. 집적된 우리의 장 치는 영장류의 시상하부 외측영역을 조절하여 섭식행동에 이르는 상위 행동의 제어 및 광유전학 연구 장비로서 활용될 잠재적인 가치가 있음을 보였다

Abstract ▼ AI-Helper

The non-human primate brain, which is similar to the human brain, plays a critical role in understanding of human brain circuits related to incurable diseases. Among the methods for studying the brain, optogenetics is widely used as a powerful way to reveal brain circuits by genetically coding certa...

The non-human primate brain, which is similar to the human brain, plays a critical role in understanding of human brain circuits related to incurable diseases. Among the methods for studying the brain, optogenetics is widely used as a powerful way to reveal brain circuits by genetically coding certain parts of the brain and simultaneously performing optical brain stimulation and neural signal measurement. Although primate optogenetics in a free-moving state is important for complex brain related behavioral research, most of them were performed only under anesthesia due to engineering difficulties such as probe insertion method, full device implantation, wireless communication. To overcome the challenges, we fabricated a sucrose-coated long length flexible neural probe for insertion into the deep brain area with minimal invasion and also applied an optimized wireless communication protocol for fully implant operation. Finally, we developed a fully implantable wireless optogenetic neural in-terface for advanced research application such as behavior, cognition and emotional research in free-moving primates. Our integrated device shows the potential to research the control of higher behaviors leading to feeding behavior by regulating the LHA of primate's brain.

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