مدل‌سازي نوسانات نوروني تحت تاثير تحريك نوري

كارشناسي ارشد

شبكه‌هاي عصبي از تعداد زيادي نورون تشكيل شده‌اند. اسيلاتورهاي نوروني يكي از اصلي‌ترين اجزاي اين شبكه‌ها هستند. بنابراين روشن است كه آناليز پايداري و تجزيه و تحليل نوسانات نوروني اهميت زيادي در مطالعه ديناميك و رفتار سيستم عصبي انسان داشته باشد. در اين راستا مكانيزم شروع يا توقف نوسانات نوروني نقش مهمي در سلامت يا اختلالات مغزي و بيماري‌هاي عصبي دارد. هم اكنون محققين به كاربرد نور و ليزر در درمان بيماري‌ها مخصوصا بيماري‌هاي عصبي توجه فراواني نموده اند. در اين تحقيق به بررسي اثر نور بر نوسانات نوروني مي‌پردازيم. به اين منظور براي مدل‌سازي و تجزيه و تحليل نوسانات نوروني، فرماليزم هاچكين و هاكسلي به عنوان مبنا انتخاب گرديده و نسخه‌ي توسعه يافته‌اي از آن ارايه شده است. سپس براي وارد كردن اثرات نور بر رفتار نورون، روابط كندوكتانس‌ها و دريچه‌هاي يوني اصلاح گرديده است. يكي از تفاوت‌هاي رويكرد ارايه شده در اين تحقيق نسبت به تحقيقات گذشته، آن است كه ظرفيت خازن غشا نوروني وابسته به شدت نور در نظر گرفته شده است. با استفاده از مدل ارايه شده اثر نور بر الگوي نوسانات نوروني به ويژه چگونگي قطع اين نوسانات، مطالعه و شبيه‌سازي مي‌گردد. نتايج نشان مي‌دهد كه توقف نوسانات در اثر رخداد دو نوع دوشاخگي، يعني هاف فوق بحراني و دور حدي پيچيده بوجود مي‌آيد كه با مشاهدات تجربي در زمينه نروديناميك سازگار است. به علاوه، با استفاده از مدل ارايه شده اثر نور بر ويژگي‌هاي تحريك‌پذيري و انتشار پتانسيل عمل در رشته‌ي عصبي نيز بررسي شده است. از نتايج ديگر اين تحقيق پيشنهاد رابطه‌ي جديدي بين تحريك نوري و تاثيرات دمايي آن بر نورون‌ها است.

195353

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي - بيوالكتريك

دكتر سيد حجت سبزپوشان