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多通道植入式神经电刺激系统
  • ISSN号:1002-0446
  • 期刊名称:机器人
  • 时间:2011.11.11
  • 页码:673-678+684
  • 分类:TP24[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]电子科技大学自动化工程学院,四川成都611731
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61074126);四川省青年基金资助项目(2010JQ0001)
  • 相关项目:复杂动态网络系统结构辨识研究
中文摘要:

给出了一种生物机器人遥控导航系统,通过刺激大鼠脑部特定部位实现对大鼠的导航控制,系统主要包括:无线参数发射装置和植入式神经刺激系统两部分.发射装置主要由单片机(C8051F330)、无线调频发射芯片(QN8027)和功率放大电路组成,神经刺激系统由单片机(C8051F330)、无线调频接收芯片(QN8025)、模拟开关和植入式电极组成.植入式刺激系统采用表贴原件焊接,体积为20mm×15mm×3mm,质量为6g(含可充电锂电池3g).人鼠内侧前脑束(MFB)区单侧和丘脑腹后外侧核(VPL)左右双侧被选中作为刺激神经位点,每个神经位点植入1对电极.每对电极作为1个通道与神经刺激系统相连,可以通过无线发射装置实时调节每个通道的电流刺激参数.实验结果表明:适当的电流刺激大鼠MFB区可以实现对大鼠的虚拟奖励使之向前行走,适当的电流刺激VPL区可以控制大鼠左转或右转.

英文摘要:

A telecontrol navigation system for bio-robot is developed, which is applicable to the navigation control of rats by stimulating some particular brain areas. The system basically consists of two parts, i.e., wireless parameters trans- mitter device (WPTD) and implantable neural stimulation system (INSS). The WPTD contains a single-chip microcomputer (C8051F330), a wireless frequency modulation (FM) transmitter chip (QN8027) and power amplifier (PA) circuits. The INSS includes a C8051F330, a wireless FM receiver chip (QN8025), analog switches, and implantable electrodes. The INS S is fabricated of surface mount devices (SMD) with the dimension of 20 mm×15 mm ×3mm, weight of 6 g (including a rechargeable lithium battery, 3 g). Lateral medial forebrain bundle (MFB) and ventral posterlateral thalamic nucleus (VPL) are selected as the brain sites to be stimulated, and each brain site is implanted into a pair of electrodes. Each pair of electrodes as one channel is connected with INSS, so that WPTD can regulate the signal parameters of the neural stimulation in each channel in real time. Experiments indicate that the current stimulation of MFB with proper parameters can drives the rat to move forward as virtual reward, while the current stimulation of VPL with proper parameters can cause the rat to turn left or right.

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期刊信息
  • 《机器人》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院沈阳自动化研究所
  • 主编:王越超
  • 地址:沈阳市南塔街114号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:jqr@sia.ac.cn
  • 电话:024-23970050
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0446
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1137/TP
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊(2000年)
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11997