[实用新型]一种无线程控光刺激装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光刺激系统，特别是一种无线程控光刺激装置。

背景技术

光遗传学神经调控技术具有高特异性和高时空分辨率等优点，该技术所用到的传统光 刺激器多是基于固定波长的激光器，再通过光纤将光传递到光感基因脑区的神经刺激靶 点。激光器本身价格昂贵且体积大，这使得系统集成度不高，光纤的有线传导方式限制了 活体动物的在体神经调控。解决动物在体神经调控的一个办法就是提供轻负荷的无线光刺 激系统。

目前的无线光刺激系统一般包括上位机、无线通信模块、刺激控制模块、发光模块， 光纤耦合模块以及光纤。用LED和光纤耦合代替了激光光源，如专利CN201210166377.5 一种背包式无线光刺激装置及其方法，以及专利CN201310030139.6针对动物的无线遥控 光刺激系统，上位机的指令通过无线方式发送，刺激控制模块无线接收到指令后，根据指 令控制调整发光模块的LED发光，LED发出的光经过光纤耦合模块到达光纤管，然后沿光 纤到达刺激靶点。这种光源方案虽然用LED摆脱了激光器的束缚，但需要光纤耦合部件和 较短的可植入光纤，才能将LED发出的光导入到脑区。但光纤耦合部件的设计加工复杂而 且存在光功率衰减，刺激器效率不高。再者一根光纤只能刺激一个靶点，不能实现不同深 度多点刺激。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型公开了一种无线程控光刺激装置，采用FPC技术设计 制作的可植入脑区的神经刺激光极，并配合焊接在光极尖端若干个微型LED实现多点光刺 激，本实用新型的装置用于研究光遗传学神经调控技术的小动物身上，取消了光纤模块从 而解决了刺激过程中光功率衰退、刺激效率不高的技术问题。

本实用新型还有一个目的在于，通过上位机无线发送模块和光刺激器的无线接收模 块，实现无线程控调节刺激参数，具有多通道多点、微负荷、长时间在体刺激。

为了实现根据本实用新型的目的，提供了一种无线程控光刺激装置，包括：

上位机；

无线发送模块，其与所述上位机连接；

刺激器，其与所述无线发送模块无线连接，且所述刺激器固定在目标动物身上；以及

光极，其包括基板、设置在所述基板一端的LED焊盘、设置在所述基板另一端的尾部 接口，所述LED焊盘和所述尾部接口通过铺设在所述基板上的导电铜线连接，所述LED焊 盘上焊接有若干个亮度多阶可调的LED，所述光极焊有LED的一端植入到所述目标动物体 内使得若干个所述LED到达目标光感脑区，所述光极另一端上的所述尾部接口暴露在所述 目标动物的体外，所述尾部接口通过PFC接插件与所述刺激器导线连接。

优选的，所述无线发送模块中设置有串口转USB接口，所述无线发送模块通过所述串 口转USB接口插接在所述上位机上。

优选的，所述刺激器中集成有阻抗匹配电路、天线、控制器、LED驱动电路以及电源， 所述刺激器通过背包固定在所述目标动物背上，所述刺激器的尺寸为20mm×16mm。

优选的，所述尾部接口上设置有若干个焊锡引脚，所述LED焊盘上设置有与所述焊锡 引脚相同个数的LED焊接引脚，每一个所述焊锡引脚分别通过一根所述导电铜线与每一个 所述LED焊接引脚连接。

优选的，若干个所述LED焊接引脚中设置有一个正极端，其余若干个所述LED焊接引 脚为负极端，若干个所述LED共正极焊接在所述LED焊接引脚上。

优选的，若干个所述LED排布成目标阵列，所述目标阵列中的每一个LED布置在每一 个所述目标光感脑区。

优选的，所述尾部接口设置成插头结构，所述插头结构设置在所述目标动物的体外， 所述LED驱动电路的输出端连接有引出导线，所述引出导线的另一端设置有所述FPC接插 件，所述插头结构与所述FPC接插件插接。

优选的，所述光极采用柔性电路板印制加工而成。

优选的，所述光极表层通过真空气相镀膜方式镀有一层paryleneC。

优选的，所述LED选用波长462nm的蓝光微型LED。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、本实用新型可应用于自由活动小鼠等目标动物的在体神经刺激研究中，目标动物 的活动范围不受设备的限制；