شبیه ‍سازی تحریک الکتریکی سلول‍های گانگلیون در پروتزهای بینایی

به‌کارگیری مناسب و موثر تحریک الکتریکی در ساخت پروتزهای عصبی، نیازمند شناخت دقیق چگونگی تاثیر تحریک الکتریکی بر عملکرد سیستم عصبی است. در گام اول برای تحقیق درباره عوامل موثر بر ایجاد تحریک مناسب می‌توان از مدل‌های ریاضی و شبیه سازی کامپیوتری استفاده کرد. در این مقاله، پروتزهای روشبکیه‌ای بررسی و پاسخ سلول‌های گانگلیون(که هدف تحریک در پروتز روشبکیه‌ای هستند)به تحریک اعمال شده از طرف میکروالکترودها شبیهسازی شدند. فرآیند شبیهسازی تحریک الکتریکی سلولهای گانگلیون در دو مرحله صورت گرفت:در مرحله اول یک سلول گانگلیون با در نظر گرفتن تمام بخشهای تشکیل دهنده آن شبیهسازی شد ؛ در مرحله دوم پتانسیل الکتریکی توزیع شده در اطراف سلول، در طول بخشهای تشکیل دهنده سلول محاسبه و در نهایت پاسخ ولتاژ غشای سلول به تحریکها بررسی شد. در این شبیهسازی ،برخلاف مدل‌های پیشین، مورفولوژی تمام قسمت‌های تشکیل دهنده سلول مد نظر بوده است. محاسبات مربوط به توزیع پتانسیل الکتریکی نیز در تمام بخش‌های سلول به صورت سهبعدی انجام شد. منبع تحریک به صورت یک الکترود نقطهای در محیط نامحدود و همگن در نظر گرفته شد و برای اعمال جریان تحریک پالسهای تک فاز و دوفاز به کار رفت. نتایج نشان میدهد که پاسخهای به دست آمده با مقادیر و نمودارهای حاصل از آزمایش های تجربی، در مقایسه با مدلسازیهای پیشین، مطابقت بیش تری دارد . نتایج حاصل از توسعه مدل میتواند در پیشبینی اثر تحریک اعمال شده بر سلولها و نیز بهبود روشهای تحریک به کار رود.