مریم سعیدی؛ سیدمحمد فیروزآبادی
دوره 13، شماره 4 ، دی 1398، ، صفحه 303-314
چکیده
تحریک الکتریکی جریان مستقیم فراجمجمهای (tDCS) یک روش غیرتهاجمی تحریک مغزی است که نسبت به سایر تکنیکهای تنظیم فعالیت عصبی، مقرونبهصرفه بوده و دارای کارکرد سادهای میباشد. با وجود امیدبخش بودن این روش در درمان مشکلات و بیماریهای عصبشناختی و ارتقای عملکردهای شناختی، هنوز سازوکار دقیق نحوهی اثرگذاری این تحریک زیرآستانهای ...
بیشتر
تحریک الکتریکی جریان مستقیم فراجمجمهای (tDCS) یک روش غیرتهاجمی تحریک مغزی است که نسبت به سایر تکنیکهای تنظیم فعالیت عصبی، مقرونبهصرفه بوده و دارای کارکرد سادهای میباشد. با وجود امیدبخش بودن این روش در درمان مشکلات و بیماریهای عصبشناختی و ارتقای عملکردهای شناختی، هنوز سازوکار دقیق نحوهی اثرگذاری این تحریک زیرآستانهای مشخص نشده است. شناخت این سازوکار از این لحاظ حائز اهمیت است که به طراحی پروتکل و سیستم مناسب جهت دستیابی به اثر مطلوب از تحریک الکتریکی مغز کمک میکند. هدف مقالهی حاضر، شناخت این سازوکار با رویکرد مدلسازی نورونی است. از آنجا که نتایج برخی از تحقیقات فیزیولوژیکی نشان دادهاند که در اثر tDCS، نوسانات ناگهانی کلسیم مربوط به سیگنالینگ کلسیم سلول آستروسیت در مغز بروز پیدا میکند، در مدل پیشنهادی، این سلول نیز در کنار نورونهای اصلی و نورونهای میانی در نظر گرفته شده است. هدف این مدل، شبیهسازی اثر tDCS روی فعالیت قشری مربوط به پتانسیل پاسخ برانگیخته (ERP) و مقایسهی آن با نتایج واقعی در مطالعات آزمایشگاهی گذشته روی موش صحرایی است. نتایج نشان میدهد که این مدل میتواند تمام شواهد مطالعات آزمایشگاهی را شبیهسازی کند، در حالی که مدل صرفا نورونی پیشنهاد شده در مطالعات گذشته توانایی شبیهسازی تمام شواهد را نداشته است.
مدلسازی رایانهای زیستی / شبیهسازی رایانهای زیستی
محمود امیری؛ فریبا بهرامی؛ مهیار جاناحمدی
دوره 4، شماره 2 ، شهریور 1389، ، صفحه 83-96
چکیده
در این مقاله، به مدلسازی عملکردی نقش آستروسیتها که دسته مهمی از سلولهای گلیال به شمار میروند به عنوان تنظیم کنندههای سیناپسی در همزمان شدن فعالیت سلولهای عصبی پرداخته میشود. ایده اصلی استفاده همزمان از مدلهای جمعیت نورونی کورتیکال و تالاموکورتیکال ارائه شده توسط سافژینسکی و همکاران (2004) با در نظر گرفتن ایده بازخورد داخلی ...
بیشتر
در این مقاله، به مدلسازی عملکردی نقش آستروسیتها که دسته مهمی از سلولهای گلیال به شمار میروند به عنوان تنظیم کنندههای سیناپسی در همزمان شدن فعالیت سلولهای عصبی پرداخته میشود. ایده اصلی استفاده همزمان از مدلهای جمعیت نورونی کورتیکال و تالاموکورتیکال ارائه شده توسط سافژینسکی و همکاران (2004) با در نظر گرفتن ایده بازخورد داخلی مطرح شده بهوسیله آیزمیدیسو همکاران (2009) از یک سو و گنجاندن مدل محاسباتی آستروسیتها در این مدلها، از سوی دیگر است. در همین راستا با گنجاندن نقش آستروسیتها در تنظیم و کنترل فعالیت سیناپس؛ مدلهای کورتیکال و تالاموکورتیکال منطبق بر واقعیت فیزیولوژی توسعه داده شده و تکمیل میشوند. به این ترتیب عملکرد آستروسیتها در حالت طبیعی (سالم) و بیماری (نقص درانجام عملکرد خود) در همزمانسازی فعالیت جمعیتهای نورونی بررسی میشود. نتایج شبیهسازیها نشان میدهد که آستروسیتهای سالم با پایش درست فعالیت سیناپسی و اعمال سیگنال کنترلی مناسب میتوانند تغییرات ورودی تحریکی به سلولهای عصبی را تا حد زیادی جبران کنند. در حالی که آستروسیتهای بیمار نمیتوانند در تنظیم فعالیت سیناپسی وظیفه خود را به درستی انجام دهند و در نتیجه نمیتوانند از بروز همزمان شدن غیرطبیعی و بیش ازحد سلولهای عصبی جلوگیری کنند. بنابراین با توجه به نتایج مدلهای تکمیل شده، پیشنهاد میشود که امکان استفاده از مواد مؤثر بر آستروسیتها به عنوان یک کاندید جدید در درمان بیمارهای مرتبط با همزمان شدن غیرطبیعی سلولهای عصبی (همچون بیماری صرع) مورد بررسی بیشتر و عمیقتر قرار گیرد.