استخراج و ارزیابی اطلاعاتی ویژگیهای پتانسیل های عمل و سیگنال های سلول عصبی حلزون باغی، به منظور طبقه بندی رفتار قبل و بعد از تحریک مغناطیسی elf

طی سالهای اخیر، محیط طبیعی به شدت توسط طیف وسیعی از میدان های مغناطیسی ساخت بشر، ناشی از تلفن های موبایل، خطوط انتقال نیرو، تجهیزات پزشکی و ... تغییر کرده است. بهمین علت، همواره مطالعات گسترده در این زمینه صورت می گیرد تا تاثیرات بیولوژیک این میدان ها و چگونگی آن بررسی و اثبات شود. طی مطالعات متعدد انجام شده، تاثیر این میدان ها بر ساختار و عملکرد سلول، به اثبات رسیده است، اما، هنوز مکانیسم اثر این میدان ها، بر ساختارهای بیولوژیک، در سطح سلولی، مشخص نیست. تاثیراتی نظیر مهار عملکرد سلول های عصبی، که با شواهدی نظیر کاهش فرکانس، یا افزایش فواصل بین اسپایکی(isi) و کاهش دامنه پتانسیل عمل خود را نشان می دهد، به اثبات رسیده اند. در توجیه و بررسی این پدیده ها و اثرات، در دو دهه اخیر، نظریه پنجره های بیولوژیک مطرح شده و مورد توجه قرار گرفته است. در تعدادی از تحقیقات به اثرات پنجره ای دامنه و/یا فرکانس میدان های مغناطیسی اشاره می شود. در این پروژه از یک مجموعه دادگان ثبت شده از فعالیت های خودبخودی سلول های عصبی حلزون باغی، که توسط خانم کاویانی، ثبت شده اند، استفاده شده است. در پروژه تحقیقاتی ایشان نشان داده شده است که تحت تاثیر میدان های مغناطیسی کم فرکانس، فرکانس پتانسیل عمل سلول کم می شود و البته این تاثیر در باند مشخصی از شدت میدان، قابل رویت تر بوده و بیشترین مقدار کاهش را دارد، که این موضوع در واقع به همان اثر پنجره های بیولوژیک که ذکر شد، مرتبط می باشد. روشهای تحلیل در مطالعات انجام شده قبلی در این زمینه، اغلب تحلیل های آماری و حول ویژگی هایی نظیر فرکانس، دامنه پتانسیل عمل، durataion –ِ پتانسیل عمل و .... بوده است. اما با توجه به دینامیک غیرخطی سلول که در مدل هایی نظیر مدل هاجکین-هاکسلی بیان می شود، می توان از دیدگاهی دیگر و از منظر ویژگی های غیرخطی، رفتار سلول، قبل و بعد از تابش میدان را مورد بررسی قرار داد. بنابراین، در پروژه حاضر، سعی بر این است که با ابزارهای پردازش غیرخطی، به بررسی تاثیرات میدان های مغناطیسی کم فرکانس، بر دینامیک و ویژگی های غیرخطی سلول، بپردازیم. با اعمال روش های مختلف، و محاسبه برخی ویژگی های غیر خطی سیگنال های مورد بررسی، در طول زمان و در شدت های مختلف ، مشاهده شد که برای همه شدت میدان های مورد بررسی، میدان های مغناطیسی سبب افزایش بعد هیگوچی، آنتروپی، بعد همبستگی و میزان پراکندگی سیگنال در فضای فاز می شوند و البته این اثرات در باند میانی شدت های مورد آزمایش، بیشتر مشاهده می شود که این مطلب موید اثر پنجره ای ذکر شده است. همه نتایج ذکر شده فوق، مفهوم مشابهی داشته و به معنای افزایش بعد و درجه آزادی سیستم تحت تاثیر تابش میدان های مغناطیسی هستند که این نشان از تاثیر این میدان ها بر دینامیک سلول داشته و بیانگر این مطلب است که تحت تاثیر میدان های مغناطیسی دینامیک غیرخطی سلول به شدت تحت تاثیر عامل خارجی یعنی میدان قرار می گیرد. البته میزان تاثیر میدان بر ویژگی های مختلف به یک مقدار نبوده و بیشترین تاثیر در بعد هیگوچی سیگنال مشاهده می شود.