مدلسازی پارامتریک سلول عصبی تحت تاثیر میدان مغناطیسی محیطی ۵۰ هرتز سینوسی

زمینه و هدف: رشد تکنولوژی، افزایش میدانهای الکترومغناطیسی کم فرکانس محیطی را به همراه داشته و به تبع، توجه مجامع علمی را به اثرات بیولوژیک این میدانها معطوف کرده است. بیشترین بحث روی خطوط انتقال و توزیع برق با فرکانس 50 هرتز است. هدف این تحقیق نشان دادن اثرات میدانهای مغناطیسی50 هرتز در محدوده شدت محیطی بر روی پارامترهای بیوالکتریک سلول عصبی f1 حلزون باغی ( (helix aspersa می باشد.   روش کار: در این مطالعه از سلول عصبی f1 حلزون باغی جهت شناسایی محل و میزان تاثیر میدانهای مغناطیسی محیطی بر سیستم عصبی مورد استفاده قرار گرفت . گروه کنترل به منظور بررسی تاثیر گذشت زمان و ورود الکترود و پاره شدن غشاء سلول، گروه شاهد به منظور بررسی تاثیر احتمالی عوامل محیطی مداخله گر و گروه آزمایش برای شناسایی میزان تاثیر میدان مغناطیسی در نظر گرفته شد. برای تولید میدان مغناطیسی یکنواخت از کویل هلموهلتز استفاده شد. ثبت الکتروفیزیولوژیکی از سلول تحت شرایط کلمپ جریان انجام پذیرفته و جهت نشان دادن تاثیرات ناشی از میدانهای مغناطیسی بر روی کانالهای یونی از مدل سلولی هاجکین-هاکسلی استفاده شد. تمامی داده ها با نرم افزار spss 16 و آزمون آماری anova دوطرفه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. 05/0 p< به عنوان سطح معنی دار در نظر گرفته شده و از محیط نرم افزار matlab جهت اجرای الگوریتم pso جهت تخمین پارامترها استفاده شد.   یافته ها: در بررسی های پتانسیلهای عمل ثبت شده درگروههای کنترل و شاهد در بازه های زمانی مختلف تغییرات معنی داری از نظر آماری مشاهده نشد. با اعمال میدان مغناطیسی 87/45 میکروتسلا در پتانسیل استراحت غشاء تغییرات معنی داری 12 دقیقه بعد از اعمال میدان مشاهده شد و بیشترین تغییرات 14 دقیقه بعد از اعمال میدان مشاهده شد. دامنه پتانسیل عمل سدیمی با اعمال میدان، روند کاهشی نشان داد و با افزایش زمان اعمال میدان این تغییرات افزایش نشان داد. در بررسی طول مدت زمان پتانسیل عمل در بازه های زمانی مختلف تغییرات معنی دار مشاهده نشد، در صورتیکه فرکانس شلیک پتانسیل عمل در بازه های زمانی مختلف تغییرات معنی داری را نشان داد. بررسی دامنه هیپرپلاریزاسیون متعاقب پتانسیل عمل (ahp) با اعمال میدان مغناطیسی تغییرات افزایشی در جهت منفی نشان داد ولی در بازه های زمانی تغییرات معنی دار آماری نشان نداد.   نتیجه گیری: نتایج حاکی از آن است که میدانهای مغناطیسی فرکانس پایین 50 هرتز در محدوده شدتهای محیطی بطور مستقیم با تغییر در میزان و سرعت باز و بسته شدن کانالهای یونی منجر به تغییر در فعالیتهای بیوالکتریک سلول عصبی می شود و میزان رسانایی کانالهای سدیمی و پتاسیمی کاهش و کانالهای پتاسیمی وابسته به کلسیمی افزایش می یابد .