我们的目标是打造一个能让小鼠自由地在社会环境中运动的光遗传学系统。通过这种生物，神经科学家可以检查涉及到运动失调和神经心理学问题的大脑回路，并有可能能为医学提供很好的见解。

图片：Austin Yee 。供电硬件：为了以无线的方式给一个植入物供电，开奖，需要生成频率适当的无线电波，并将其存放在小鼠围栏下的谐振腔里，射频能量通过小鼠的身体进入植入的硬件

有人说懒惰才是发明创造之母。我们看到现有的无线供电光遗传学植入物的方法后想，「一定得找出更简单的方法」，于是我们就发明了这个系统。

大多数之前的设备将能量通过电磁感应传到大脑，在这个过程中发射线圈将电磁波通过空气发送到接收线圈。这是一个古老的方式，起源于尼古拉·特斯拉在 20 世纪初做的试验，最近经过改造用到了电动汽车和智能手机的无线充电上。但是这种能源传送方式有个很大的不足。必须保持接收线圈小到能放在小鼠脑内，发射系统需要接近小鼠。无论是系统必须保持一个能覆盖整个鼠栏的强大电磁场，浪费所有未被植入的装置所接收的能量，还是它必须瞄准移动移动中的小鼠，时刻追踪它跑动的轨迹。确保小鼠在笼子内移动时接收到的功率能提升都是件困难的事情。

为了解决追踪问题，研究人员开始将一个无线电信标或位置传感器装到小鼠的头部或脚部，但是这些系统太复杂了。一些甚至复制了蜂窝电话网络，像一个微型手机信号塔一样，在笼子周围放置多个发射器，当小鼠的位置改变时，就能发射信号了。在回到学术界之前，我在英特尔和一家创业公司设计室内的无线系统，我知道这类系统的结构有多复杂。我想要一个简单一点的。

我在小鼠自己的体内找答案。每一个物体在碰上 特定频率的电磁波时都会自然地产生共振（resonate），这是由物体的几何结构和材料属性决定的。理解「共振耦合」一般原则的一个简单方法有个经典的例子：一个歌剧歌手、一段声波和一个酒杯。当女高音歌唱家唱到高音部分时，她的声波会穿过空气到达杯子，引起杯子微微振动。如果一个音符的谐振频率与玻璃杯的相同，声波会被困在这种材料中来回震荡。在电影中（有时也会出现在现实生活中），这种波能强大到震碎玻璃。

　　无线电力系统依赖于谐振耦合原理传递射频能（RF energy）到老鼠体内的植入体中。射频能产生特定的频率，选择它是因为这个波长段的无线电波能在这个系统的两个部件之间反射、共振。首先波能在小鼠围栏的网格地板下面特定大小的谐振腔内产生共振，这能使能量很巧妙地储存下来。射频波也会在老鼠体内产生共振，所以老鼠接触地板的每一点都允许能量流入老鼠的身体中，并经过组织到达植入的接收线圈。

一只活着的老鼠似乎和玻璃酒杯有很大的区别，但是原理都是同等适用的。电磁波能进入老鼠身体的组织，并且特定的频率能和它产生共振。所以我的团队使用计算机程序为老鼠的身体建立了一个模型，将老鼠们的平均形体、组织绝缘性能等信息插入进去，然后我们使用模拟器解出这种实验老鼠的共振频率。接下来就需要建造一个「共振室（resonant chamber）」在它们的共振频率上（大约 1.5GHz）进行放大和储存射频能。我们将腔室安放在笼子下，并在笼子上放置一个商用射频信号发生器。

使用这种设置，共振室的天花板就成为老鼠笼的地板了。不过如果我们就放着这样，那么腔室会困住这些射频能，但是如果我们移除顶盖腔室就会朝一个方向发射能量，这也就是我们希望看到传递给老鼠能量的高效方式。所以我们用打开的栅格替换了顶盖，这些栅格的洞是要比我们使用的分米级电磁波小得多的。所以栅格会将能量禁锢在室腔内，直到需要的时候。

或者直到那些重要的时刻：即在老鼠每一次将肉垫挤压栅格移动的时候，它的身体就会变成一根接收下面无线电波信号的天线。因为老鼠的身体和在栅格下面的射频能处于相同的频率并共振，那些能量也就从腔室内逃逸出来，电场也就覆盖了整个老鼠身体。当它到达脑部和嵌入的 LED 设备，也就会被两毫米的线圈所捕获，这个线圈聚集能量并支持设备的运转。所以不论老鼠在栅格上走到哪，它的爪都会处于射频能之中，并在其他地方能量只是保存着。没有任何路径要求，j2直播，我们可以保证老鼠处于供能中。