通过改变线圈设计参数缓解疼痛的分层神经刺激模型
神经元与认知
2016-09-14 v1
摘要
神经刺激是治疗神经疾病的一种强大技术。本文探讨了刺激过程中用于调节神经元放电以实现镇痛的线圈设计参数的优化。简要介绍了疼痛机制，并提出了一个从线圈刺激到神经元放电的分层刺激模型。分析了圆形线圈、8 字形线圈和磁共振耦合 8 字形线圈在刺激参数（如线圈间距、刺激频率、线圈匝数和线圈半径）变化时的电磁场分布。在相同的驱动电流下，MRC 8 字形线圈能够感应出最大的电场。研究了在磁刺激和声刺激下，锥体神经元模型中膜电位、离子通道电导和神经元放电频率的变化。与无痛状态相比，疼痛状态下皮层神经元的放电频率更高。研究发现，MRC 8 字形线圈的最低神经元放电频率为 18 Hz，而圆形线圈为 30 Hz。因此，与本研究中考虑的其他线圈相比，MRC 8 字形线圈在调节神经元放电从而实现镇痛方面最为有效。
引用
@article{arxiv.1609.03730,
title = {A hierarchical neural stimulation model for pain relief by variation of coil design parameters},
author = {Raunaq Pradhan and Yuanjin Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.03730},
year = {2016}
}