發(fā)布時(shí)間：2021-04-16 10:11

　　深部腦刺激（deepbrainstimulation,DBS）已經(jīng)在帕金森病、癲癇病等多種腦神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療中展現(xiàn)良好的應(yīng)用前景。DBS通常使用高頻電刺激（high frequencystimulation,HFS）,但其作用機(jī)制仍不明確。近些年的研究表明,HFS對(duì)軸突的調(diào)控作用可能是DBS發(fā)揮治療效果的重要機(jī)制。由于腦神經(jīng)元軸突較細(xì),在體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)難以直接測(cè)量和研究單根神經(jīng)元軸突的活動(dòng),目前關(guān)于HFS對(duì)軸突調(diào)控作用的認(rèn)識(shí)大多從神經(jīng)元胞體的活動(dòng)推測(cè)得到。因此,本文通過(guò)建立腦神經(jīng)元有髓鞘軸突模型,直接考察軸突對(duì)HFS的響應(yīng)、HFS對(duì)軸突束活動(dòng)的去同步作用、以及HFS對(duì)軸突上神經(jīng)信息傳導(dǎo)的影響。主要的仿真研究結(jié)果如下:（1）高頻電刺激引起軸突間歇式阻滯HFS能夠誘發(fā)軸突間歇式阻滯,導(dǎo)致軸突無(wú)法跟隨每個(gè)電脈沖產(chǎn)生動(dòng)作電位。這種間歇式阻滯產(chǎn)生的原因是:連續(xù)的動(dòng)作電位發(fā)放導(dǎo)致軸周間隙內(nèi)鉀離子（K+）累積,而K+擴(kuò)散以及鈉-鉀泵的清除機(jī)制的共同作用會(huì)造成K+濃度波動(dòng),從而引起膜電位和鈉通道開放概率的波動(dòng)。此外,軸突對(duì)HFS的響應(yīng)（阻滯程度）還具有刺激強(qiáng)度和刺激頻率依賴性。最后,軸突阻滯僅限于受刺激... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖３－１軸突的被動(dòng)電特性電路模型及其電緊張電位和空間常數(shù)??１４??

并且離子通道電流主要是鈉電流／Ｎａ，鉀電流／Ｋ以及漏電流幾，其中漏電流通常??較小。鈉、鉀通道的電導(dǎo)是時(shí)間和膜電壓的函數(shù)，而各離子平衡電位以及漏電導(dǎo)??變化不大，被看做常數(shù)。這樣，就可以用數(shù)學(xué)公式描述膜的電活動(dòng)過(guò)程。由圖３－??２電路可知總的跨膜電流／ｍ：??Ａｎ?＝Ｃｍ＂＾?＋?’Ｎａ?＋’Ｋ?＋’Ｌ?（弘７）??其中：??＾Ｎａ?＝＾Ｎａ（＾￣＾Ｎａ）?（?３－８?）??ｉＫ＝ｇＡｙ－Ｋ）?（３－９）??（３－１０）??Ｃｍ是膜電容；Ｚ是膜電位與靜息電位之差，Ｒａ、Ｋｋ：分別是鈉、鐘離子平衡??電位與靜息電位之差，Ｋ是其他離子總的平衡電位與靜息電位之差，７－＾。？實(shí)際??上表示的是膜電位與某離子平衡電位之差（ｉｏｎ為Ａ／ａ、尤或Ｌ），因此也可寫作??Ｆｍ－五ｉ（３ｎ；?ｇｗａ、取、乳分別表示鈉、鉀通道電導(dǎo)和漏電流電導(dǎo)。其中ｇＮａ、脒會(huì)隨??著時(shí)間和膜電壓的變化而改變，Ｈｏｄｇｋｉｎ和Ｈｕｘｌｅｙ通過(guò)電壓鉗技術(shù)測(cè)得的數(shù)據(jù)??提出了以下Ｋ＋電導(dǎo)方程：??１７??

（Ａ）中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)及其周圍膠質(zhì)細(xì)胞連接示意圖；（Ｂ）有髓鞘軸突軸向??剖面圖。（引自（Ｐｏｌｉａｋ＆Ｐｅｌｅｓ，?２００３），有改動(dòng)）??被髓鞘包裹的部分根據(jù)其各自功能特點(diǎn)又分為以下幾個(gè)區(qū)域（圖４－１Ｂ）：髓??賴附著區(qū)（ｐａｒａｎｏｄａｌ?ｊｕｎｃｔｉｏｎ，?ＰＮＪ）、結(jié)旁區(qū)（ｊｕｘｔａｐａｒａｎｏｄｅ，?ＪＸＰ）和結(jié)間區(qū)??（ｉｎｔｅｒｎｏｄｅ，ＩＮＤ）?（Ｐｏｌｉａｋ?＆?Ｐｅｌｅｓ，２００３）。其中?ＰＮＪ?位于?Ｎｏｄｅ?兩側(cè)，是少突??肢質(zhì)細(xì)胞與軸突連接處，ＰＮＪ的長(zhǎng)度約為３?ｐｍ。ＰＮＪ的兩側(cè)則是長(zhǎng)度為５？１５??ｐｍ的ＪＸＰ，分布有高密度的鉀通道。??本文設(shè)計(jì)的軸突模型由２１個(gè)郎飛氏結(jié)（Ｎｏｄｅ）和２０個(gè)結(jié)間部分組成（圖４－??２Ａ）。軸突外徑（包含髓顆）設(shè)為１ｐｍ?（Ｗａｎｇｅｔａｌ．，２００８），結(jié)間距設(shè)為１００｜ａｍ??２２??


本文編號(hào)：3141235