بررسی آسیب سلول عصبی در پاسخ به نیروی کششی

نویسندگان

  • بهمن وحیدی استادیار مهندسی پزشکی، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
  • سجاد قضاوی کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی‌ - بیومکانیک، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
چکیده مقاله:

با توجه به اهمیت مغز و سلول‌های عصبی و بیماری‌ها و آسیب‌های مربوط به این سلول‌ها، تحقیقات بسیار گسترده‌ای در این حوزه انجام می‌شود؛ اما به‌دلیل تخصصی بودن رفتار این سلول‌ها، هر تحقیقی تنها یک جنبه(الکتروفیزیولوژیکی، شیمیایی و مکانیکی) از این سلول را بررسی کرده ‌است. تحقیقی که بتواند تأثیر این عوامل را بر هم و به‌طور جامع بر رفتار سلول عصبی نشان دهد، انجام نشده است.  از آنجا که ارتباط روابط مکانیکی و الکتریکی سلول عصبی، نقش تعیین کننده‌ای در بسیاری از بیماری‌ها، آسیب‌ها(مانندضربات ‌مغزی) و درمان‌ها (مانند تحریک با امواج فراصوت) دارد؛ از این‌رو نیاز به مدل‌سازی اثر نیروی مکانیکی بر عملکرد الکتروفیزولوژیک سلول عصبی حس می‌شود. این تحقیق، یکی از اولین گام‌ها برای دست‌یابی به این هدف است که با در‌نظر گرفتن ویژگی حساسیت مکانیکی کانال‌های یونی، تأثیر نیروی مکانیکی را بر موج پتانسیل عمل به‌دست آوریم. در این مدل، خواص مکانیکی و الکتروفیزیولوژی نورون و بر‌هم‌کنش آنها بر یکدیگر در‌نظر‌گرفته شده است. مدل جامعی بر‌اساس میراگر کسری، برای مدل‌سازی مکانیکی و معادلات هاجکین هاکسلی، برای مدل الکتروفیزیولوژی سلول ارائه شده است. از آزمایشات موجود نیز برای ارتباط این دو مدل استفاده شده است؛در واقع با اعمال تنش، رفتار الکتروفیزیولوژیکی سلول(پتانسیل غشا و جریان کانال­های یونی) را بررسی می‌کنیم. کرنش به‌دست‌آمده از مدل میراگر کسری، بر فعال‌سازی و غیر‌فعال‌سازی کانال‌های یونی و در‌نتیجه معادلات هاجکین هاگسلی اثر می‌گذارد. نتایج، نقص عملکردی سلول عصبی را در زمان آسیب نشان می‌دهد، که باعث کاهش اندازة موج پتانسیل عمل می‌شود. این کاهش می‌تواند بسته به میزان آسیب(کرنش پلاستیک) سلول، بازگشت‌پذیر یا بازگشت‌ناپذیر باشد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

بررسی نقش میکروتوبول‌ها در پاسخ سلول عصبی به بار انفجاری با استفاده از برهمکنش سیال-جامد

آسیب تروماتیک مغز، بیان آسیب مغزی درنتیجه ترومای ناگهانی است. درک مکانیسم و اثرات چنین خساراتی به مغز جهت درمان صدمات بسیار مهم است. در این تحقیق، یک چارچوب محاسباتی برای به دست آوردن پاسخ سلول عصبی ارائه شده است. سلول عصبی متشکل از سه قسمت هسته، سیتوپلاسم، غشا و همچنین شبکه میکروتوبول‎ها با جهت گیری متفاوت شامل مربعی، ستاره‌ای و جهت گیری تصادفی در نظر گرفته شده است. در مدل‌سازی موج انفجار از ب...

متن کامل

بررسی دینامیکی سلول عصبی

مطالعه نورورن به عنوان یکی از مهمترین انواع سلولهای بدن هر موجود زنده همواره مورد توجه دانشمندان بوده است. در بین همه رویکردهایی که در این راستا وجود دارد، برخی از ریاضیدانان، نورون را به عنوان یک سیستم دینامیک غیرخطی در نظر می گیرند و با استفاده از ابزار سیستم های دینامیکی مثل انشعاب و فرآیندهای تصادفی، تلاش می کنند رفتارهای متفاوت مشاهده شده از نورورن را در آزمایشگاه توجیه کنند. یکی از مقبول...

متن کامل

مقایسه نیروی کششی و انرژی موردنیاز کولتیواتورهای متداول و پیش بینی نیروی کششی موردنیاز به روش شبکه عصبی مصنوعی

روش های مختلفی برای مبارزه با علف های هرز وجود دارد که روش مبارزه مکانیکی (کولتیواتورزدن)، از یک سو به دلیل کارایی موثر در عملیات و اثرات سوء کمتر در مقایسه با روش های شیمیایی و از طرف دیگر به علت هزینه های کمتر، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. نیروی مقاوم کششی ابزارهای مختلف خاک ورزی یک پارامتر مهم برای اندازه گیری و ارزیابی عملکرد ادوات برای تعیین میزان انرژی موردنیاز می باشد که پیش بینی این ...

15 صفحه اول

بررسی اثر دپرنیل بر تمایز سلول های استرومایی به سلول های عصبی تولیدکننده دوپامین در موش

سابقه و هدف : سلول­های استرومایی مغز استخوان منبع با ارزشی برای پیوند اتوگرافت جهت استفاده بالینی در زمینه ترمیم سیستم عصبی مرکزی بوده و می­توانند به انواع رده­های سلولی از جمله سلول­های عصبی تمایز یابند. تحقیقات نشان داده دپرنیل در درمان بیماری نورودژنراتیو پارکینسون اثر دارد و دارای اثر تروفیک روی سلول­های عصبی در محیط in vitro می­باشد. در این تحقیق اثر داروی دپرنیل بر تمایز سلول­های استرومای...

متن کامل

تاثیر ژل رویال بر تمایز سلول های بنیادی به سلول های شبه عصبی در شرایط آزمایشگاهی

سابقه و هدف: سلول­های بنیادی کارسینومایی 19P توانایی تمایز به سلولهای سه لایه جنینی را دارند. از آنجائیکه سلولهای تمایز یافته می توانند باعث کاهش عوارض ناشی از بیماریهای تحلیل برنده سیستم عصبی شوند. لذا این تحقیق با هدف بررسی تمایز سلولهای بنیادی P19 به سلولهای عصبی تحت تاثیر ژل رویال صورت گرفت. مواد و روش­ها: در این مطالعه بنیادی-کاربردی اجسام شبه جنینی حاصل از کشت معلق سلولهای P19 به ظرفهای ژ...

متن کامل

بررسی دینامیکی سلول عصبی

مطالعه نورورن به عنوان یکی از مهمترین انواع سلولهای بدن هر موجود زنده همواره مورد توجه دانشمندان بوده است. در بین همه رویکردهایی که در این راستا وجود دارد، برخی از ریاضیدانان، نورون را به عنوان یک سیستم دینامیک غیرخطی در نظر می گیرند و با استفاده از ابزار سیستم های دینامیکی مثل انشعاب و فرآیندهای تصادفی، تلاش می کنند رفتارهای متفاوت مشاهده شده از نورورن را در آزمایشگاه توجیه کنند. یکی از مقبول ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 10  شماره 3

صفحات  257- 266

تاریخ انتشار 2016-09-22

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023