電磁場(chǎng)刺激對(duì)于可興奮細(xì)胞電生理活動(dòng)影響機(jī)制的研究.pdf

1、近年來，電磁場(chǎng)刺激尤其是低頻低強(qiáng)度的電磁場(chǎng)刺激對(duì)于可興奮細(xì)胞（一般指神經(jīng)元細(xì)胞）的電生理特性的影響受到了廣泛的關(guān)注。因此本文從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)這個(gè)課題進(jìn)行探討和論述。
　　通過查閱大量相關(guān)的文獻(xiàn)，本文將電磁場(chǎng)對(duì)于細(xì)胞的影響的機(jī)制分為兩部分，稱之為物理模型(physical model)和生理觸發(fā)機(jī)制(bio-trigger model)。這兩者分別代表了以往的研究對(duì)這個(gè)課題的研究的兩個(gè)不同而又互補(bǔ)的方向:基于物理方程的精確理論

2、計(jì)算（電磁刺激時(shí)的短時(shí)結(jié)果）和基于實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象學(xué)模型分析（刺激之后的長時(shí)程變化）。本文主體第一部分主要是關(guān)于理論方向的計(jì)算。已經(jīng)有很多研究者就這個(gè)課題提出了理論計(jì)算模型，但是那些模型大多都是將細(xì)胞當(dāng)作一個(gè)三層介質(zhì)結(jié)構(gòu)（細(xì)胞內(nèi)區(qū)域，細(xì)胞膜區(qū)域，細(xì)胞外部區(qū)域，每層賦予不同的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率），之后利用Maxwell方程組求解得到結(jié)果的。但是這樣的模型卻忽略了細(xì)胞膜本身的一個(gè)重要特性:選擇透過性。因此本文將Nernst-Planck方程引入到傳

3、統(tǒng)的模型中，并將其與經(jīng)典HH模型結(jié)合，補(bǔ)充完善了以往的理論計(jì)算。
　　而本文主體第二部分則是關(guān)于電磁場(chǎng)對(duì)于通道的結(jié)構(gòu)影響的探討，主要是進(jìn)行了關(guān)于大鼠海馬CA1區(qū)錐體神經(jīng)元的全細(xì)胞膜片鉗實(shí)驗(yàn)，記錄出低頻電磁場(chǎng)刺激對(duì)于鈉，鉀離子通道的電流峰值，通道激活和失活特性的影響，并且結(jié)合雙穩(wěn)態(tài)概率通道理論(two-state channels)，分析這種影響可能的背后的機(jī)制。并且通過對(duì)雙穩(wěn)態(tài)通道理論的闡述，將以往交叉不多的實(shí)驗(yàn)研究和理論兩個(gè)部分