Het begrijpen en moduleren van neurale netwerken vereist verwerving van neurale activiteit met hoge resolutie in de loop van de tijd, real-time analyse en minimaal invasieve stimulatiemethoden met hoge specificiteit. Dergelijke procedures zijn met name nodig voor de behandeling van sensorische stoornissen (bijvoorbeeld gehoorverlies) en bepaalde neurologische aandoeningen (bijvoorbeeld epilepsie). Het ontbreken van zachte, biocompatibele, hybride en slimme neurale interfaces belemmert ons vermogen om complexe neurale dynamiek te bestuderen en responsieve neuromodulatietherapie efficiënt toe te passen. Hier is het algemene doel om nieuwe ion-gated transistors (IGT's) en organische lichtemitterende diodes (OLED's) te benutten om het eerste volledig implanteerbare, biocompatibele en zacht reagerende elektro-optische neurostimulatiesysteem in een diermodel tot stand te brengen. Ik veronderstel dat organische elektronica alle vereiste bouwstenen kan creëren, van een IGT-gebaseerde toepassingsspecifieke geïntegreerde schakeling die de efficiëntie van neurale signaalacquisitie verbetert en lokale verwerking mogelijk maakt, tot OLED-gebaseerde optogenetica, via een conformeerbaar op zichzelf staand pakket . Een dergelijk systeem zal de signaal-ruisverhouding (>25dB), resolutie (>1500 interfaces/cm2) en ruimtelijke specificiteit (conformeerbare OLED's voor optogenetica) verhogen in vergelijking met bestaande ultramoderne neurostimulatieapparaten zoals cochleaire implantaten. Om dat te bereiken, zullen we slimme fabricageroutes moeten ontwerpen die de ontwikkeling van beide apparaten tot een enkele front-end-sonde mogelijk maken, stabiliteitsproblemen overwinnen en efficiënte en snelle IGT's creëren voor zowel front-end-interfaces als circuits. We zullen dat doen door de samenstelling van materialen af ​​te stemmen, verbeterde ontwerpen te ontwikkelen en de mechanismen van interactie met de fysiologische omgeving beter te begrijpen. Dit onderzoek zal een nieuwe generatie neurale interfaces mogelijk maken en een beter begrip van auditieve neurale netwerken en de elektro-optische stimulatie-effecten daarop mogelijk maken.