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 زمینه های مهم پژوهشی بوده است. مطالعات زیادی قابلیت مسدودسازی هدایت تارهای عصبی توسط بکارگیری جریان-های متناوب فرکانس بالا (5 تا 20 کیلوهرتز) را نشان می دهند. با توجه به اینکه همواره تحریک تارهای باریک تر، با آتش کردن و همراهی تارهای قطورتر همراه است، در این پژوهش با الهام گرفتن از این قابلیت، فضاهای جریانی برای تحریک انتخابی دسته 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 می شوند. برای انجام شبیه سازی ها از مدل تار عصبی McIntyre استفاده شده است؛ که مدل پمپ سدیم-پتاسیم نیز به آن افزوده شده و اثرات آن بررسی شده اند. از یک الکترود تک قطبی که جریانی نقطه ای در فواصل مختلف از تارهای عصبی ایجاد می کند، استفاده شده است.ناحیه ی 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 معادله ی درجه 2 و 3 که بر فضای میانی آستانه ی تحریک و انسداد هر تار عصبی برازش شده اند، به دست می آید؛ همچنین جریان تحریک برای تارهای Aδ از حدود 0.8 تا 1.8 میلی آمپر و برای تارهای Aβ از حدود 0.55 تا 0.95 میلی آمپر بسته به فرکانس متغیر است. در تمامی شبیه سازی ها نیز از شکل موج سینوسی استفاده شده است.