Kinesiska forskare har nyligen utvecklat en flexibel elektronisk hud (e-skin) som kan självstyrd neural stimulering och framkalla ett neuralt svar. Tekniken kommer att vara användbar för att karakterisera synaptisk plasticitet.

Forskningen genomfördes av Dr. Zhan Yangs grupp från Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) vid Chinese Academy of Sciences, i samarbete med Dr. Xue Xinyu och Zhang Yan från University of Electronic Science and Technology.

Synaptisk plasticitet är en av de viktigaste neurala mekanismerna som ligger till grund för lärande och minne hos organismer. Långtidsminne kräver modifiering av den synaptiska styrkan mellan neuroner. Traditionellt, elektriska neuralstimuleringstekniker för att karakterisera synaptisk plasticitet krävde en extern strömkälla och ett styr-för-trådsystem. För att övervinna dessa begränsningar, forskarna föreslog en ny självdriven, neuralstimulerande e-hud för karakterisering in vivo av synaptisk plasticitet.

Består av flexibla ljuskänsliga triboelektriska enheter, e-skinen kan drivas av olika små kroppsrörelser och styrs trådlöst av fotobelysning. Dr Zhan sa att fotobelysning kan påverka e-hudens elektriska neuralstimuleringssignaler. "Således kan den elektriska neuralstimuleringsprocessen på mushjärnans område styras genom belysning, " han sa.

Forskarna implanterade en elektrod för att registrera fEPSP (fält excitatorisk postsynaptisk potential) i CA1 i mushippocampus samt en stimulerande elektrod i CA3 -området. Ett register över mushjärnans aktivitet bekräftade effektiviteten av e-skin neural stimulering.

Detta arbete visar att den självdrivna e-huden har potentiella tillämpningar vid kvantifiering av neurala plasticitetsförändringar. Det kan också tillämpas i nya multifunktionella, batterifria och trådlöst styrda neuralstimuleringssystem, liksom i sensorisk substitution eller hjärn-maskin-gränssnitt.