水凝胶光纤脑机接口器件在活体小鼠中的应用数据集

基于活体小鼠模型将自主设计的水凝胶光纤器件植入大脑，采用光遗传学刺激与荧光钙成像相结合的技术，通过单根光纤实现多个脑区特定神经元的同步记录与调控。实验包含实时解码钙信号并生成反馈刺激的闭环调控设计以及结合多项行为学测试的综合评估。空间范围与精度聚焦于小鼠深部多脑区及特定神经元集群，达到细胞级空间观测精度；时间范围涵盖从短期到长期的植入周期追踪，钙信号记录与闭环光刺激具备匹配神经活动的高时间分辨率；数据类型与计算方式包括体外光学参数标定、将荧光强度变化转化为钙离子浓度（即神经元活跃度）的计算以及对小鼠运动轨迹等行为学参数的定量分析。该数据集系统展示了水凝胶光纤优异的生物相容性及单光纤多脑区长时程记录与调控能力，成功实现了对小鼠本能行为的闭环控制。它为小鼠神经科学研究提供了一套光学脑机接口整体解决方案，并为未来向非人灵长类动物研究乃至临床脑机接口应用奠定了核心技术和数据基础。