مدل‌‌سازی آکسون میلین‌‌دار سلول عصبی مغز بعنوان موجبرنوری

انتقال و پردازش اطلاعات عصبی در سیستم عصبی نقش کلیدی در عملکرد آن دارد که می‏‌تواند توسط سیگنال الکتروشیمیایی تولید شده در کانال‌‏های یونی و یا بیوفوتون‏‌های شناخته شده در سلول عصبی انجام شود. یکی از چالش‏‌هایی که پژوهشگران با آن روبه‌رو هستند یافتن مسیر انتقال فوتون‏‌ها در سلول عصبی است. که آکسون‏‌های میلین‏‌دار با توجه به ساختار موجبرگونه آن‏‌ها نامزد مناسبی برای انتقال سیگنال‌‏ها و فوتون‏‌ها است. از طرفی با ظهور بیماری‌‏های همچون ms و اختلال در تولید و انتقال سیگنال عصبی به دلیل از بین رفتن لایه‌‏ی میلین، اهمین شناخت موجبری آکسون میلین‏‌دار را دوچندان می‏‌کند. در این مقاله، انتقال فوتون و پرتو با در نظر گرفتن ناحیه پارانود، گره رانویه و در شرایط دمیلینه شدن لایه‌‏ی میلین برای درک بهتر سیگنالینگ عصبی و استفاده از نتایج آن برای بهبوذ روش‏‌های نوری همچون اپتوژنتیک بررسی شده است.

Simulation of Myelinated Axons of Brain Nerve Cells as an optical waveguide

Information transmission and processing are playing an essential role in the neural system, which can be done by electrochemical signals produced in ion channels or known biophotons in the nerve cell. One of the challenges that researchers face is finding the path of photon transmission in the nerve cell. Myelinated axons are a good candidate for transmitting signals and photons due to their waveguide structure. On the other hand, with the emergence of diseases such as MS and disorders in the production and transmission of nerve signals due to the demyelination, Understanding the properties of the myelinated axon as a waveguide is getting more important. In this paper, a better understanding of neural signaling in the myelinated axon as a waveguide and use its results to enhance optical methods such as optogenetics, light transmission by considering the paranode region, the Ranvier node, and the demyelination of myelin sheath in nerve fiber are investigated.