Transcranial Focused Ultrasound Modulates Electrical Behavior of the Neurons: Design and Implementation of a Model

نویسندگان

  • B Makkiabadi PhD, Department of Medical Physics and Biomedical Engineering, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran|PhD, Research Center for Biomedical Technologies and Robotics (RCBTR), Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
  • F Baniasad MSc, Department of Medical Physics and Biomedical Engineering, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran|MSc, Research Center for Molecular and Cellular Imaging (RCMCI), Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
  • H Ghadiri PhD, Department of Medical Physics and Biomedical Engineering, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran|PhD, Research Center for Molecular and Cellular Imaging (RCMCI), Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
  • R Solgi MSc, Department of Medical Physics and Biomedical Engineering, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran|MSc, Research Center for Molecular and Cellular Imaging (RCMCI), Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده مقاله:

Background: Recently, ultrasonic neuromodulation research has been an important and interesting issue. Ultrasonic neuromodulation is possible by the use of low-intensity transcranial focused ultrasound (tFUS) to stimulate or inhibit the neural structures. The primary capability of this method is the improvement in the treatment progress of certain neurological and psychiatric disorders noninvasively. tFUS is able to modulate ionic currents and neural depolarization, causing the alteration in electrical properties of neurons.Objective: The study aims to investigate the effect of tFUS waves on the electrical behavior of neurons using the simulation method.Material and Methods: In the first part of this simulation study, the propagation of tFUS waves throughout the head was simulated to calculate the value of acoustic pressure at the cortex. In the second part, cortical neurons were simulated by a simple model of spiking neurons proposed by Izhikevich for three common dynamics. Then, the capacitance model was proposed to determine the alteration in the electrical behavior of the neurons during tFUS stimulation. Results: At the resting state, the electric potential of the neuron’s membrane through the tFUS stimulation has an amplitude of about 30 mv with the similar oscillatory behavior of the acoustic waveform; while,the ultimate electrical behavior of the neuron’s membrane indicates a decrease in the electric potential when the neurons fire.Conclusion: The electrical behavior of the neuron and the range of its membrane voltage modulated during ultrasonic stimulation. The reduction in the amplitude of membrane potential was observed while neuron spikes.

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

investigating the feasibility of a proposed model for geometric design of deployable arch structures

deployable scissor type structures are composed of the so-called scissor-like elements (sles), which are connected to each other at an intermediate point through a pivotal connection and allow them to be folded into a compact bundle for storage or transport. several sles are connected to each other in order to form units with regular polygonal plan views. the sides and radii of the polygons are...

the innovation of a statistical model to estimate dependable rainfall (dr) and develop it for determination and classification of drought and wet years of iran

آب حاصل از بارش منبع تأمین نیازهای بی شمار جانداران به ویژه انسان است و هرگونه کاهش در کم و کیف آن مستقیماً حیات موجودات زنده را تحت تأثیر منفی قرار می دهد. نوسان سال به سال بارش از ویژگی های اساسی و بسیار مهم بارش های سالانه ایران محسوب می شود که آثار زیان بار آن در تمام عرصه های اقتصادی، اجتماعی و حتی سیاسی- امنیتی به نحوی منعکس می شود. چون میزان آب ناشی از بارش یکی از مولفه های اصلی برنامه ...

15 صفحه اول

a tripartite model of efl teachers attributions, burnout, and ‎self-regulation: towards the prospects of effective teaching

همطالعه حاضر به ارائه مدلی برای آموزش موثر زبان انگلیسی ‏می پردازد. مدل حاضر از سه عامل تاثیر گذار در کارایی ‏تدریس معلمان زبان انگلیسی بهره می برد. این سه عامل شامل ‏سبکهای اسنادی، خود تنطیمی و فرسودگی شغلی معلمان ایرانی ‏زبان انگلیسی می باشد. رساله مورد نظر درچهار فاز طراحی ‏شده است: فاز اول شامل طراحی و رواسازی پرسشنامه سبکهای ‏اسنادی معلمان زبان انگلیسی و فاز دوم شامل استفاده از ‏این پرسشنا...

a study on the design of bio-ethanol process from date wastes of sistan and baluchistan province

اتانول کاربردهای متنوعی در صنایع لاستیک سازی، رنگسازی، حلالها ومکمل سوخت خودرو دارد. اتانول برخلاف نفت از جمله مواد تجدیدپذیر محسوب می شود که مشکلات زیست محیطی و آلودگی نیز ایجاد نمی کند. استفاده از اتانول به عنوان مکمل سوختخودروها از جمله مهمترین مصارف صنعتی این ماده بشمار می رود. با توجه به این موضوع تحقیق و توسعه در زمینه تولید اتانول با درجه خلوص بالا در سطح جهان، و نه تنها در کشور های پیشر...

wuthering heights and the concept of marality/a sociological study of the novel

to discuss my point, i have collected quite a number of articles, anthologies, and books about "wuthering heights" applying various ideas and theories to this fantastic story. hence, i have come to believe that gadamer and jauss are rightful when they claim that "the individaul human mind is the center and origin of all meaning," 3 that reading literature is a reader-oriented activity, that it ...

15 صفحه اول

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 1

صفحات  65- 74

تاریخ انتشار 2020-02-01

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