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.
رباتیک در پزشکی / بیورباتیک
الهه کفاشی؛ محمدعلی احمدیپژوه؛ فیروز بختیارینژاد
دوره 14، شماره 4 ، بهمن 1399، ، صفحه 277-290
چکیده
با توجه به آمار بالای مبتلایان به بیماریهای عروق مغزی و سکتهی مغزی که منجر به فلج شدن اندامهای یک سمت بدن از جمله دست شده و همچنین محدودیتهای روشهای سنتی توانبخشی، ساخت دستگاههایی برای کمک به این افراد ضروری میباشد. در این پژوهش در ابتدا با توجه به چالشهای موجود در طراحی یک برونپوش دست، طراحی اولیهی یک مکانیسم برای ...
بیشتر
با توجه به آمار بالای مبتلایان به بیماریهای عروق مغزی و سکتهی مغزی که منجر به فلج شدن اندامهای یک سمت بدن از جمله دست شده و همچنین محدودیتهای روشهای سنتی توانبخشی، ساخت دستگاههایی برای کمک به این افراد ضروری میباشد. در این پژوهش در ابتدا با توجه به چالشهای موجود در طراحی یک برونپوش دست، طراحی اولیهی یک مکانیسم برای استفاده به صورت حرکت غیرفعال پیوسته برای توانبخشی انگشتان دست انجام شده است. این مکانیسم مبتنی بر تاندون بوده و هر دو حرکت باز و بسته شدن انگشتان را پوشش میدهد. به این منظور در برونپوش از دو عملگر فعال و غیرفعال به ترتیب جهت بستن و باز کردن انگشتان دست استفاده شده است. ویژگی بارز این طراحی، سبک و کمحجم بودن آن، قابلیت تنظیم برای دستهای متفاوت و سازگاری و راحتی آن برای بیمار میباشد. همچنین روابط سینماتیکی و دینامیکی برونپوش برای انگشتان دست به غیر از انگشت شست به روش لاگرانژ مدلسازی شده است. حرکت برونپوش در تعامل با انگشت به کمک نرمافزار سیممکانیک متلب شبیهسازی شده است. در نهایت با استفاده از نتایج شبیهسازی و مدلسازی، طراحی نهایی با در نظر گرفتن نیروی 40 نیوتن در طول تاندون انجام شده و برونپوش برای انگشت اشاره ساخته شده است. همچنین نتایج حاصل از مدلسازی تحلیلی و شبیهسازی مورد مقایسه قرار گرفته و میزان خطای مدلسازی برای تغییر زوایای مفاصل به دست آمده است. این مقدار در بیشترین حالت برای مفصل اول و دوم انگشت برابر با 15% و برای مفصل سوم برابر با 20% محاسبه شده است.
علوم اعصاب محاسباتی
مریم صادقی تالارپشتی؛ محمدعلی احمدی پژوه؛ فرزاد توحیدخواه
دوره 14، شماره 4 ، بهمن 1399، ، صفحه 333-344
چکیده
توانایی انسان برای انجام چند وظیفهی همزمان در مطالعات بسیاری مورد بررسی قرار گرفته و انجام دو وظیفهی توام همواره یکی از مهمترین مسایل شناختی و روانشناختی بوده است. نحوهی اجرا و تاثیر دو وظیفهی توام روی یکدیگر به منظور شناخت کارکرد مغز و تاثیر آن روی خروجی رفتاری در بیماریهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. در این ...
بیشتر
توانایی انسان برای انجام چند وظیفهی همزمان در مطالعات بسیاری مورد بررسی قرار گرفته و انجام دو وظیفهی توام همواره یکی از مهمترین مسایل شناختی و روانشناختی بوده است. نحوهی اجرا و تاثیر دو وظیفهی توام روی یکدیگر به منظور شناخت کارکرد مغز و تاثیر آن روی خروجی رفتاری در بیماریهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مقاله تاثیر سختی بر اجرای دو وظیفهی توام گسسته-پیوسته و حرکتی-شناختی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از یک وظیفهی گسستهی شنیداری به همراه وظیفهی پیوستهی حرکتی دنبال کردن به عنوان دو وظیفهی توام استفاده شده است. تعداد 25 نفر در این آزمایش شرکت کرده و از آنها خواسته شده است تا به صورت همزمان به تحریک شنیداری پاسخ داده و عمل دنبال کردن حرکتی را نیز انجام دهند. تاثیر سختی روی میزان خطا و زمان پاسخ با استفاده از مدل رانش-انتشار بررسی شده است. در این مدل چهار پارامتری، پارامتر رانش برای بررسی میزان دشواری وظیفه در نظر گرفته شده است. نتایج پارامتر رانش (مقادیر میانگین 5/0، 3/0 و 2/0) در مدل میتواند با تغییرات دشواری در سه سطح، در آزمایش هماهنگی خوبی داشته و به عنوان پارامتر دشواری مورد استفاده قرار گیرد.