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Séance de cours

Stimulation neurale électrique: Fondamentaux et applications

Dans cours

EE-519: Bioelectronics and biomedical microelectronics

The course covers the fundaments of bioelectronics and integrated microelectronics for biomedical and implantable systems. Issues and trade-offs at the circuit and systems levels of invasive microelectronic systems as well as their eluding designs, methods ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes fondamentaux de la stimulation neuronale électrique, y compris les types de méthodes de stimulation, les formes d'onde et les circuits électriques. Il explore l'origine physiologique de la stimulation neuronale, l'interface électrode-tissus et l'électrochimie de la stimulation. La séance de cours explore les concepts d'équilibrage de charge, de dommages aux électrodes, de dommages aux tissus et de niveaux électriques sûrs pour la stimulation thérapeutique. Il traite également de la stimulation des tissus excitables tels que le cerveau, les nerfs, les muscles et le cœur, soulignant l'importance des formes d'onde biphasiques équilibrées. Diverses formes d'onde de stimulation et leurs mises en œuvre sont comparées, soulignant l'importance de la stimulation biphasique à charge équilibrée pour l'efficacité et la sécurité.

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Enseignant·e

Alexandre Schmid

Alexandre Schmid received the M.Sc. degree in microengineering and the Ph.D. degree in electrical engineering from the Swiss Federal Institute of Technology (EPFL), Lausanne, Switzerland, in 1994 and 2000, respectively. Since 1994, he has been with the EPFL, working with the Integrated Systems Laboratory as a Research and Teaching Assistant, and with the Electronics Laboratories as a Postdoctoral Fellow. In 2002, he was a Senior Research Associate with the Microelectronic Systems Laboratory, where he has been conducting research in the fields of bioelectronic interfaces and implantable biomedical electronics, nonconventional signal processing and neuromorphic hardware, and reliability of nanoelectronic devices, and also teaches with the Microengineering and Electrical Engineering Departments of EPFL. Since 2011, he is a Maître d'Enseignement et de Recherche (MER) Faculty Member with EPFL. He is a coauthor of two books, Reliability of Nanoscale Circuits and Systems, Methodologies and Circuit Architectures, Springer, 2011, and Wireless Cortical Implantable Systems, Springer, 2013, and a coeditor of one book, as well as over 100 articles published in journals and conferences. Dr. Schmid has served as the General Chair of the Fourth International Conference on Nano-Networks in 2009 and has been serving as an Associate Editor of the Institute of Electrical, Information, and Communication Engineers Electronics Express since 2009.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Électromagnétisme: Circuit électrique

Chimie

Chimie physique: Électrochimie

Concepts associés (32)

Neurostimulation

vignette|Implant cochléaire un appareil électronique qui stimule le nerf auditif grâce à des électrodes placées dans la cochlée de l'oreille interne, permettant à certaines personnes gravement sourdes de percevoir les sons. Pour les personnes souffrant de perte auditive sévère à profonde, les appareils auditifs implantables comme les implants cochléaires peuvent être une solution efficace La neurostimulation est la stimulation d'un nerf ou de plusieurs nerfs, de la moelle épinière ou d'une partie du cerveau (système nerveux central) à l'aide de neurostimulateurs.

Equivalent circuit

In electrical engineering, an equivalent circuit refers to a theoretical circuit that retains all of the electrical characteristics of a given circuit. Often, an equivalent circuit is sought that simplifies calculation, and more broadly, that is a simplest form of a more complex circuit in order to aid analysis. In its most common form, an equivalent circuit is made up of linear, passive elements. However, more complex equivalent circuits are used that approximate the nonlinear behavior of the original circuit as well.

Circuit électrique

vignette|Circuit électrique à Calcutta, Inde. Un circuit électrique au sens matériel est un ensemble simple ou complexe de composants électriques ou électroniques, y compris des simples conducteurs, parcourus par un courant électrique. Au sens de la théorie des circuits, un circuit électrique est une abstraction des configurations matérielles, un agencement d'éléments définis par des relations mathématiques, reliés par des conducteurs idéaux. L'étude électrocinétique d'un circuit électrique consiste à déterminer, à chaque endroit, l'intensité du courant et la tension.

Circuit LC

Un circuit LC est un circuit électrique contenant une bobine (L) et un condensateur (Capacité). C'est ainsi qu'on obtient le phénomène de résonance électrique. Ce type de circuit est utilisé dans les filtres, les tuners et les mélangeurs de fréquences. Par conséquent, son utilisation est répandue dans les transmissions sans fil en radiodiffusion, autant pour l'émission que la réception. thumb|200px|Circuit LC série et parallèle thumb|upright=1.

Circuit dual

La notion de dualité est un des outils utilisés en électrocinétique. À chaque circuit électrique on peut faire correspondre un autre circuit appelé circuit dual où toutes les équations sont identiques à condition de permuter les tensions par les intensités. Le dual du circuit diviseur de tension est le circuit diviseur de courant Le dual d'un nœud est une maille Le dual d'un hacheur série (abaisseur) est un hacheur parallèle (élévateur) Le dual d'un circuit RLC série est un circuit RLC parallèle.

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