在《神经电子学杂志》上发表的一项研究中，来自拉瓦尔大学、波尔多大学和CERVO大脑研究中心的研究人员介绍了一种安全可靠的无线电力传输系统，用于在自由移动的实验室老鼠身上进行电生理记录。这种设计方法优先考虑了一个轻巧紧凑的接收器线圈，最大限度地减少了对动物自然行为的干扰。研究结果表明，该系统的设计有效地平衡了功率传输效率和操作实用性，为实时神经元活动监测提供了一个强大的平台，并通过连续的体内记录进行了验证。

　　自由运动实验小鼠的电生理记录和神经刺激为神经科学研究提供了重要的发展潜力，使研究自然环境下的神经活动和脑功能成为可能。利用无线技术和小型设备，研究人员可以在动物进行复杂行为时实时监测和操纵神经元的电活动。然而，由于尺寸和重量的限制，无线系统的自主性通常限制在几分钟或几个小时内。为了解决这个问题，要进行实际实验，必须有一个持续电力传输的无线链路。由于鼠标尺寸小，可用体积有限，因此需要使用非常小而轻的电子设备，因此与鼠标一起工作具有挑战性。将特定吸收率（SAR）保持在安全范围内也至关重要，以防止可能干扰生理条件和测量的加热和温度升高。

　　这项研究开发了一种嵌入式的感应无线电力传输（WPT）系统，用于为小型生物仪器供电，例如电生理记录头台，该头台配备了一个连接在实验室老鼠头上的轻型电力接收器线圈。该系统包括一个功率放大器，向初级线圈注入电流，产生磁通。在接收器一侧，磁通被诱导进入接收器线圈，为头级提供电流，使自由移动的小鼠能够连续监测大脑活动。这消除了对电线或固定电源的需求，允许老鼠自然地移动，同时实时记录它们的神经活动。

　　通过优化电力传输环节，使系统在不需要笨重设备的情况下实现高效率。轻巧、紧凑的设计确保动物在实验过程中可以自由移动。该系统的工作频率在满足安全标准的同时有效地传输电力，即使在长时间使用时也能避免过热或组织损伤的风险。这种方法使科学家能够进行更长、更复杂的实验，并观察到以前难以用传统系绳系统研究的行为。无线系统可以实时连续监测大脑活动，为更广泛和长期的神经科学研究提供令人兴奋的可能性。

　　在一项体内实验中，该系统成功地为一个设备供电，当老鼠在笼子里自由移动时，该设备记录了神经信号。这标志着神经科学向前迈出了重要的一步，因为它允许在自然环境中实时跟踪大脑活动，为大脑在日常行为中如何工作提供更准确的见解。

　　这一进步可能为脑部疾病的新疗法铺平道路，也可能为脑机接口和其他神经技术的创新铺平道路。它还为研究大脑如何在现实环境中控制行为开辟了新的可能性，在学习、记忆研究和开发更好的神经系统疾病治疗方面具有潜在的应用前景。

　　这篇论文发表在《神经电子学杂志》上。Hayati H, Bilodeau G, Brochoire L, Gagnon-Turcotte G, Fossat P, De Koninck Y, Gosselin B.实验神经科学设置的优化多线圈无线电力传输：一个强大的设计方法。Neuroelectronics 2024(1): 0001。