تعیین پارامترهای مناسب تحریک الکتریکی انتخابی اعصاب محیطی میلین دار با جریان سینوسی فرکانس بالا به کمک شبیه سازی محاسباتی

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 (۵ تا ۲۰ 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 دسته ی 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 تک قطبی که جریانی نقطه­ای در فواصل مختلف از تارهای عصبی ایجاد می­کند استفاده شده است. ناحیه­ی مناسب فرکانسی برای تحریک تارهای مختلف بالاتر از ۵ کیلوهرتز بوده و جریان مناسب برای تحریک انتخابی تارهای Aδ و Aβ به ترتیب با دو معادله­ی درجه ی ۲ و ۳ که بر فضای میانی آستانه­ی تحریک و انسداد هر تار عصبی برازش شده، به دست آمده است. هم چنین جریان تحریک برای تارهای Aδ از حدود ۸/۰ تا ۸/۱ میلی­آمپر و برای تارهای Aβ از حدود ۵۵/۰ تا ۹۵/۰ میلی­آمپر بسته به فرکانس متغیر است. در تمام شبیه­سازی­ها از شکل موج سینوسی استفاده شده است.

کلیدواژه ها:

تحریک انتخابی تار عصبی ، تحریک سینوسی فرکانس بالا ، شبیه سازی کامپیوتری ، پمپ سدیم-پتاسیم