DIRD 12 DIRD Technological Approaches to Controlling External Devices

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Introduction..........•.....•........................ 11••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••v
DirectNeuralSignals•••••.•.•••..••••••••••.•••.•.••••••••••••••••••••••••••..•••••••••.••••••••••••••••.••••.•.•• 1
IndirectNeuronalSignals- TheBOLDEffect...................•...•................•.................3
ControlofExternalDevices........................................................................................4
NoninvasiveTechnologies•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 6
EEG .......I1.....a.................................................................................I1•••••••••a••••••••••••••7
MEG •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 8
EMGII:.....................................................................................................................9
MRIandfMRI••••••••••••••••••••••••.••••••••••••••••••••••.•••••••••••••••••••••••••••••••••.••••••••••••••••••• 9
NIRS............................................................ w•••••••••••••••••••••w................................10
InvasiveTechnologies.........................................•............................•......•............10
Open-LoopDirectCorticalArrayAlgorithmModeling.......................................11
Closed-LoopPeripheralArraysUtilizingVisualFeedback••••.••••••••••••••••••••••••••••13
MEMS, ECoG,andPSoCCircuitry••••••.•••••.••••••.••••.•.••••••••••.•••.•••.•••••.•••••••••••••••...14
ChronicNeuralImplantsandfMRI•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
NewElectrodeDesigns•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••18
HybridNeuro-RoboticSystemsforTrueClosed-LoopBMI................................20
TrialsUsingHumanSubjects....................................•.•.....................................22
OpticalStimulationofActionPotentials...........................................................23
Discussion•••••••••••••••••••••••••••••••••.••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••11•••••••••••••••••23
NoninvasiveElectricalDevices••...••.••..•••.••••.••••••••••••••••.•••••.••••..••.•••.•.••••••••••••••24
NoninvasiveBOLD-Baseddevices......................................................................2S
NoninvasiveMagneticDevices..........................................................................26
InvasiveTechnologies- General,Optical,andEx-VivoEngineering..................26
ImplantableChips,Ladders,andArrays...........................................................27

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