مدل‌سازی الکترومغناطیسی امواج مغزی بر اساس تحلیل تمام‌موج

در این مقاله با استفاده از مدل‌سازی الکترومغناطیسی نورون‌ها در مغز، امواج الکترومغناطیسی به صورت تمام‌موج استخراج شده‌اند. هم‌اکنون در تمام مراکز و کلینیک‌های  تحقیقاتی این کار به طور سنتی با استفاده از تقریب شبه‌استاتیک معادلات ماکسول در الکترومغناطیس انجام می‌شود ولی میزان خطای حاصل از این تقریب در نتایج نهایی بررسی نمی‌شود. این موضوع با توجه به افزایش حساسیت حس‌گرهای مدرن امروزی بیشتر جلب توجه می‌کند. در این مقاله ابتدا با مروری بر مبانی به‌کارگیری تقریب شبه‌استاتیک در تحلیل امواج مغزی، ابهاماتی راجع به شایستگی این تقریب در این مسئله مطرح شده و لزوم حل مسئله به صورت تمام‌موج بیان می‌شود. پس از آن میدان‌های حاصل از یک دوقطبی جریان واقع در مرکز کره‌ای با رسانایی معلوم توسط بسط توابع بسل و هنکل نوشته شده و با تئوری‌های پراکندگی در الکترومغناطیس، مسئله به صورت تمام‌موج حل می‌گردد. سرانجام منحنی معیار اختلاف نسبی (RDM) بین پاسخ شبه‌استاتیک و تمام‌موج برحسب فرکانس و رسانایی‌های مختلف رسم می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که خطای حاصله با افزایش فرکانس رشد داشته و می‌تواند توسط حسگرهای مدرن آشکارسازی شود. از رهاوردهای مهم مدل‌سازی تمام‌موج، غنا بخشیدن به اطلاعات حاصل از مغزنگاری الکتریکی (EEG) و مغناطیسی (MEG) و در نتیجه استخراج الگوهای دقیقتری از فعالیت‌های مغز می‌باشد.

کلیدواژه ها:

امواج مغزی ، تقریب شبه‌استاتیک ، مدل‌سازی ، تحلیل تمام‌موج ، بیوالکترومغناطیس ، مغزنگاری الکتریکی و مغناطیسی