经颅霍尔效应刺激作用下神经元系统放电节律的理论研究

袁 毅 陈玉东 闫佳庆 李小俚

1(燕山大学电气工程学院，河北 秦皇岛 066004)2(北京师范大学认知神经科学和学习国家重点实验室，北京 100875)

经颅霍尔效应刺激作用下神经元系统放电节律的理论研究

袁 毅1*陈玉东1闫佳庆1李小俚2

1(燕山大学电气工程学院，河北 秦皇岛 066004)2(北京师范大学认知神经科学和学习国家重点实验室，北京 100875)

基于霍尔效应原理和Hodgkin-Huxley模型, 研究经颅霍尔效应刺激对神经元系统放电节律的影响作用。研究表明，当超声和静磁场在神经元中产生的电流强度从10 μA/cm2到55 μA/cm2逐渐增大时，神经元动作电位的峰值从96 mV减小到71 mV，峰峰间期从15 ms减小到8.5 ms，发放率从4～6呈多级阶梯状逐渐增大。研究还发现，当超声的发射周期从6～100 ms逐渐增大时，神经元动作电位的发放率从1～5呈多级阶梯状逐渐增大。研究结果揭示经颅霍尔效应刺激对神经元放电节律的作用规律，有助于探索经颅霍尔效应刺激对神经精神类疾病治疗和康复的机理。

经颅霍尔效应刺激；Hodgkin-Huxley模型；神经元；节律

引言

根据世界卫生组织推算，中国神经精神疾病负担到2020年将上升至疾病总负担的1/4[1]。因此，有效地干预或控制神经精神类疾病刻不容缓，它不仅可以改善我国国民的健康状况和生活质量，而且可以降低我国的医疗支出。利用药物来预防和控制神经精神疾病，是一种较传统的方式。实践证明，药物治疗能给神经精神疾病带来一定程度上的疗效，但也存在着很多的不足。例如，对大脑用药时，其余正常脑区域也会受到药物的负面影响，会干扰这些正常脑区域的工作；……