基于磁聲耦合的無損神經(jīng)電流檢測技術(shù)的模型與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國參加人類腦計(jì)劃，與之相關(guān)的神經(jīng)信息學(xué)也亟待發(fā)展。神經(jīng)電流的無損檢測和有效進(jìn)行神經(jīng)刺激是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。磁聲技術(shù)因其無損、低成本而備受關(guān)注，利用磁聲耦合檢測神經(jīng)電流和刺激神經(jīng)已成為具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ难芯糠较颉?在外加磁場存在下，可興奮神經(jīng)中的動作電流，受到洛侖茲力，因而發(fā)生的壓力或組織位移中包含電流信息?；谶B續(xù)介質(zhì)和電磁學(xué)理論，建立偶極子模型，為磁聲耦合檢測神經(jīng)電流提供數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，得到此方法分析生物體內(nèi)和體外電流的能

2、力和限制。在理論分析的技術(shù)上，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢測磁場下模擬的微安到毫安培級的電流和基于神經(jīng)電纜模型的慢速電流的聲響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電流和聲響應(yīng)之間線性關(guān)系良好，即聲響應(yīng)包含一定的電流信息。 在強(qiáng)穩(wěn)恒磁場下發(fā)射超聲波，超聲波傳播引起可興奮組織中離子的機(jī)械運(yùn)動，在磁場中由于洛侖茲力作用而產(chǎn)生電流，從而引起神經(jīng)興奮。建立在磁場作用下超聲刺激神經(jīng)的模型，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明超聲能有效刺激神經(jīng)，產(chǎn)生激勵電流，引起神經(jīng)興奮。這個(gè)方法可以刺激毫米直