Heure: 13h30
Local: PLT-3775
Résumé: <resume class="">Optogenetics is a neural stimulation technique that allows using light to control and monitor individual neurons in living tissue. Such innovative approach provides researchers with a strong tool of crucial importance for brain research and for the development of brain-computer interfaces. Optogenetics has recently been widely used to carry out various neuroscience experiments in freely-behaving rodents, especially mice, which serve as common disease models. As a result, the development of advanced optogenetic hardware combining multiple technologies, such as bioMEMS, optics, microelectronics, and wireless technology has become a source of significant interest. This talk presents advanced systems for enabling combined optogenetics and multichannel electrophysiology in freely moving transgenic rodents. First, we present a wireless headstage with real-time spike detection and data compression that includes 32 neural recording channels and 32 photo-stimulation channels at a wavelength of 465 nm. This system is based on a real time digital signal processor and a Microblaze microprocessor softcore that detects and compresses full action potential waveforms collected from 32 channels in parallel. We present experimental results obtained from simultaneous photo-stimulation and recording performed in-vivo in the somatosensory cortex and the Hippocampus of a ChannelRhodospin (Thy1::ChR2-YFP line4) transgenic mouse. Secondly, we present a fully-integrated, full-duplex transceiver that can interface with very high-density neural optrodes (>500 channels in parallel). It combines an ultra-wideband impulse radio transmitter with a 2.4-GHz narrowband receiver for providing asymmetric data rates above 100 Mbit/s in downlink, and above 500 Mbits/s in uplink over a single implantable antenna, and within a power consumption of 10.4 mW. Finally, we present a smart home-cage system based on arrays of parallel resonators and multicoil inductive links that provides uniform power distribution in 3D to power up small bioinstruments attached or implanted in the body of freely moving animal subjects. This system features a natural power localization mechanism that enables superior efficiency and simplified operation.</resume>
Biographie: Benoit Gosselin a obtenu son doctorat en Génie électrique de l’École Polytechnique de Montréal en 2009 et a effectué un stage postdoctoral à Georgia Tech en 2010. Il est présentement professeur agrégé au Départ. de génie électrique et de génie informatique de l’Université Laval où il dirige le Laboratoire de recherche sur les microsystèmes biomédicaux. Ses intérêts de recherche couvrent les microsystèmes sans fil dédiés aux interfaces cerveau-machine, les circuits intégrés analogiques/mixtes et RF pour la neuro-ingénierie, les circuits d’interface pour les capteurs et les actuateurs implantables et les microsystèmes de diagnostique et de soins mobiles. Le Dr Gosselin est Éditeur associé de la revue IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems et Président-fondateur du Chapitre IEEE CAS/EMB de Québec (Prix du meilleur nouveau Chapitre IEEE, 2015). Il a siégé sur les comités de plusieurs conférences internationales dont IEEE BIOCAS, IEEE NEWCAS, IEEE EMBC/NER, et IEEE ISCAS, et participe présentement à l’organisation de IEEE ISCAS’16 et IEEE NEWCAS’16. Ses recherches consistent, entre autres, à développer des plateformes microélectroniques innovantes pour observer et étudier le cerveau de petits mammifères en temps réel. En plus de récolter plusieurs prix, dont le Prix d’Innovation Mitacs 2015 – Maîtrise et le Prix du meilleur article IEEE BioCAS’15, ses recherches ont mené à la commercialisation de la première plateforme sans fil incorporant l’optogénétique et le monitoring cérébral à grande échèle.
Note: Cette présentation sera donnée en français