اثر تحریک الکتریکی فراجمجمه ای جریان مستقیم روی فعالیت های قشرمغز: مدل محاسباتی نورون-آستروسیت

تحریک الکتریکی جریان مستقیم فراجمجمه ای (tDCS) یک روش غیرتهاجمی تحریک مغزی است که نسبت به سایر تکنیک های تنظیم فعالیت عصبی، مقرون به صرفه بوده و دارای کارکرد ساده ای می باشد. با وجود امیدبخش بودن این روش در درمان مشکلات و بیماری­های عصب شناختی و ارتقای عمل کردهای شناختی، هنوز سازوکار دقیق نحوه ی اثرگذاری این تحریک زیرآستانه ای مشخص نشده است. شناخت این سازوکار از این لحاظ حائز اهمیت است که به طراحی پروتکل و سیستم مناسب جهت دست یابی به اثر مطلوب از تحریک الکتریکی مغز کمک می کند. هدف مقاله ی حاضر، شناخت این سازوکار با رویکرد مدل سازی نورونی است. از آن جا که نتایج برخی از تحقیقات فیزیولوژیکی نشان داده اند که در اثر tDCS، نوسانات ناگهانی کلسیم مربوط به سیگنالینگ کلسیم سلول آستروسیت در مغز بروز پیدا می کند، در مدل پیشنهادی، این سلول نیز در کنار نورون­های اصلی و نورون های میانی در نظر گرفته شده است. هدف این مدل، شبیه سازی اثر tDCS روی فعالیت قشری مربوط به پتانسیل پاسخ برانگیخته (ERP) و مقایسه ی آن با نتایج واقعی در مطالعات آزمایشگاهی گذشته روی موش صحرایی است. نتایج نشان می دهد که این مدل می تواند تمام شواهد مطالعات آزمایشگاهی را شبیه سازی کند، در حالی که مدل صرفا نورونی پیشنهاد شده در مطالعات گذشته توانایی شبیه سازی تمام شواهد را نداشته است.

کلیدواژه ها:

تحریک مغزی ، تحریک الکتریکی جریان مستقیم فراجمجمه ای ، آستروسیت ، مدل جرم نورونی