مدل‌سازی سیستم‌های بیولوژیکی
محسن کاملیان راد؛ محمدعلی احمدی پژوه؛ مهرداد ساویز
دوره 15، شماره 2 ، شهریور 1400، ، صفحه 175-186
چکیده
تحریک الکتریکی روی پوستی تارهای اعصاب محیطی، همواره یکی از زمینههای مهم پژوهشی بوده است. مطالعات زیادی قابلیت مسدودسازی هدایت تارهای عصبی توسط به کارگیری جریانهای متناوب فرکانس بالا (5 تا 20 کیلوهرتز) را نشان میدهند. با توجه به این که همواره تحریک تارهای باریکتر، با آتش کردن و همراهی تارهای قطورتر همراه است، در این پژوهش ...
بیشتر
تحریک الکتریکی روی پوستی تارهای اعصاب محیطی، همواره یکی از زمینههای مهم پژوهشی بوده است. مطالعات زیادی قابلیت مسدودسازی هدایت تارهای عصبی توسط به کارگیری جریانهای متناوب فرکانس بالا (5 تا 20 کیلوهرتز) را نشان میدهند. با توجه به این که همواره تحریک تارهای باریکتر، با آتش کردن و همراهی تارهای قطورتر همراه است، در این پژوهش با الهام گرفتن از این قابلیت، فضاهای جریانی برای تحریک انتخابی دسته‌ی تارهای مختلف عصبی، بدون فعال شدن دیگر تارها به دست آمده است. منظور از فضای تحریک، بخشی از نمودار شدت جریان-فرکانس است که با انتخاب پارامترهای تحریک در این ناحیه، تنها تارهای به خصوصی تحریک میشوند. برای انجام شبیهسازیها از مدل تار عصبی McIntyre استفاده شده که مدل پمپ سدیم-پتاسیم نیز به آن افزوده شده و اثرات آن بررسی شده است. از یک الکترود تک‌قطبی که جریانی نقطهای در فواصل مختلف از تارهای عصبی ایجاد میکند استفاده شده است. ناحیهی مناسب فرکانسی برای تحریک تارهای مختلف بالاتر از 5 کیلوهرتز بوده و جریان مناسب برای تحریک انتخابی تارهای Aδ و Aβ به ترتیب با دو معادلهی درجه‌ی 2 و 3 که بر فضای میانی آستانهی تحریک و انسداد هر تار عصبی برازش شده، به دست آمده است. هم‌چنین جریان تحریک برای تارهای Aδ از حدود 8/0 تا 8/1 میلیآمپر و برای تارهای Aβ از حدود 55/0 تا 95/0 میلیآمپر بسته به فرکانس متغیر است. در تمام شبیهسازیها از شکل موج سینوسی استفاده شده است.
مهندسی مغز و اعصاب
غزاله سلیمانی؛ مهرداد ساویز؛ فرزاد توحیدخواه؛ حامد اختیاری
دوره 14، شماره 3 ، مهر 1399، ، صفحه 251-266
چکیده
تحریک الکتریکی جریان مستقیم فراجمجمهای (tDCS) پرکاربردترین روش تحریک غیرتهاجمی مغز بوده که چالش اساسی آن تفاوتهای بین فردی گزارش شده در پاسخ به این تحریک میباشد. یکی از منابع ایجاد این اختلاف‌ها تفاوت در توزیع میدان الکتریکی بوده که به دلیل تفاوت در ساختارهای مغزی ایجاد میشود. شواهد نشان میدهد که میدان ناشی از tDCS میتواند ...
بیشتر
تحریک الکتریکی جریان مستقیم فراجمجمهای (tDCS) پرکاربردترین روش تحریک غیرتهاجمی مغز بوده که چالش اساسی آن تفاوتهای بین فردی گزارش شده در پاسخ به این تحریک میباشد. یکی از منابع ایجاد این اختلاف‌ها تفاوت در توزیع میدان الکتریکی بوده که به دلیل تفاوت در ساختارهای مغزی ایجاد میشود. شواهد نشان میدهد که میدان ناشی از tDCS میتواند فعالیتهای مغزی را تحت تاثیر قرار داده و باعث ایجاد تغییر در رفتار گردد اما ارتباط بین توزیع میدان و فعالیتهای مغزی هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است. از این رو در این مطالعه‌ی متقاطع دوسو کور، tDCS با شدت 2 میلیآمپر به قشر پیشپیشانی 14 فرد وابسته به متآمفتامین اعمال شده و برای تعیین توزیع میدان و مشاهده‌ی فعالیت مغزی در پاسخ به نشانههای مواد، تصویر تشدید مغناطیسی ساختاری و عمل‌کردی قبل و بعد از تحریک ثبت شده است. تحریک الکتریکی برای هر فرد یک مرتبه به صورت واقعی و یک مرتبه به صورت غیرواقعی (با فاصله‌ی حداقل یک هفته) انجام شده است. با استفاده از مدلهای سر مبتنی بر روشهای المان محدود برای نمایش توزیع میدان شبیهسازی شده و آنالیز گروهی نشان داده شده که بیش‌ترین میدان در ناحیهی پیشپیشانی ایجاد شده (07/0±3424/0) و توزیع مکانی میدان در بین افراد متفاوت بوده است. دادههای کارکردی حاکی از آن بوده که در تفاوت بین پاسخ به نشانههای مواد و تصاویری که مربوط به مواد نیستند، تحریک واقعی در مقایسه با تحریک غیرواقعی فعالیت مغزی را در چین گیج‌گاهی فوقانی و قشر کمربندی خلفی کاهش داده (0001/0p<) اما همبستگی معناداری بین شدت میدان و تغییرات فعالیت مغزی به دست نیامده است. در این مطالعه یک روش کار برای ترکیب مدلهای سر با اطلاعات مربوط به عمل‌کرد مغز ارائه شده که تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته و میتواند دریچهای رو به درک بهتر مکانیسم اثر tDCS به شمار آید.
