Chinese wetenschappers hebben onlangs een flexibele elektronische huid (e-skin) ontwikkeld die in staat is tot zelfaangedreven neurale stimulatie en een neurale respons induceert. De technologie zal nuttig zijn bij het karakteriseren van synaptische plasticiteit.

Het onderzoek werd uitgevoerd door de groep van Dr. Zhan Yang van de Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) van de Chinese Academie van Wetenschappen, in samenwerking met drs. Xue Xinyu en Zhang Yan van de University of Electronic Science and Technology.

Synaptische plasticiteit is een van de belangrijkste neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan leren en geheugen in organismen. Langetermijngeheugen vereist wijziging van de synaptische kracht tussen neuronen. traditioneel, elektrische neurale stimulatietechnieken voor het karakteriseren van synaptische plasticiteit vereisten een externe voedingsbron en een steer-by-wire-systeem. Om deze beperkingen te overwinnen, de onderzoekers stelden een nieuwe, zelfaangedreven, neuraal-stimulerende e-skin voor in vivo karakterisering van synaptische plasticiteit.

Samengesteld uit flexibele lichtgevoelige tribo-elektrische eenheden, de e-skin kan worden aangedreven door verschillende lichte lichaamsbewegingen en wordt draadloos bestuurd door fotoverlichting. Dr. Zhan zei dat fotoverlichting de elektrische neurale stimulatiesignalen van de e-skin kan beïnvloeden. "Zo kan het elektrische neurale stimulatieproces op het hersengebied van de muis worden gecontroleerd door verlichting, " hij zei.

De wetenschappers implanteerden een elektrode om de fEPSP (field excitatory postsynaptic potential) in de CA1 van de muis-hippocampus te registreren, evenals een stimulerende elektrode in het CA3-gebied. Een record van hersenactiviteit van muizen bevestigde de effectiviteit van neurale stimulatie van e-skin.

Dit werk toont aan dat de zelfaangedreven e-skin potentiële toepassingen heeft bij de kwantificering van neurale plasticiteitsveranderingen. Het kan ook worden toegepast in nieuwe multifunctionele, batterijloze en draadloos gestuurde neurale stimulatiesystemen, evenals in sensorische substitutie of brein-machine-interfaces.