階段状波形を有する細胞外電気刺激に対する神経線維応答の数値シミュレーション

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概要

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細胞外電極を用いた神経電気刺激において,下り階段状の刺激波形を用いると,有髄軸索の位置に対して選択的な刺激が可能であることが示唆されている.しかし,これまでに直径の細い軸索の詳細な応答や,応答の刺激の持続時間依存性については明らかにされていなかった.そこで,本研究ではウサギ有髄神経のコンパートメントモデルを用い,矩形波の細胞外刺激に対する細い軸索応答の持続時間依存性を数値シミュレーションにより研究した.その結果,50μsの短いパルス幅では電極近傍の軸索が,200μsの長いパルス幅では遠位の軸索が,それぞれ刺激されることが分かった.しかし,パルス幅が500μsの場合は,電極近傍で陽極解放興奮が生じ,距離選択性が悪くなった.また,直径が細い場合(⪇1μm)については,300μmより遠くにある軸索を興奮させることはできなかった.
2011-11-17

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