Groß angelegte Einzelneuronen-Aufzeichnung im menschlichen Kortex mit einem ultra-flexiblen Elektrodenarray

Die Überwachung der neuronalen Populationsaktivität mit Einzelzellauflösung ist für die Grundlagenforschung und klinische Innovationen essenziell. Dennoch bleibt die Übertragung fortschrittlicher Aufzeichnungstechniken von Tiermodellen auf den Menschen eine Herausforderung. Flexible neuronale Elektroden haben sich aufgrund ihrer Biokompatibilität und hohen Aufzeichnungsdichte als leistungsstarke Werkzeuge für großflächige Einzel-Einheiten-Aufzeichnungen etabliert. Hier zeigen wir zuverlässige, hochdichte Einzel-Einheiten-Aufzeichnungen während intraoperativer Verfahren bei menschlichen Patienten mittels ultra-flexibler implantierbarer neuronaler Elektrodenarrays (uFINE). Das uFINE-Array zeigte ausreichende mechanische Robustheit, um die strukturelle Integrität während der chirurgischen Eingriffe zu bewahren. Wir zeichneten erfolgreich 719 Einzel-Einheiten von 11 Patienten auf, mit bis zu 135 gleichzeitig aufgezeichneten Einzel-Einheiten. Die Flexibilität des uFINE-Arrays minimierte Signalstörungen durch Hirnpulsationen, was eine stabile und kontinuierliche Einzel-Einheiten-Erkennung ermöglichte. Stimulus- und Antworttuning wurden auf Ebene einzelner Neuronen bei wachen Patienten beobachtet. Hochdichte Einzelneuronenaufzeichnungen beim Menschen zu erreichen, ist eine Herausforderung. Hier demonstrieren die Autoren ein flexibles implantierbares neuronales Elektrodenarray, das zuverlässige Einzel-Einheiten-Aufzeichnungen bei menschlichen Patienten während der Operation ermöglicht.