外源和内源吸收体的光热神经激发：一个温度-速率模型
摘要：红外神经刺激（INS）脉冲在吸收水的中红外波长下可以提供一种非侵入性和安全的方式，用于刺激外周和颅神经以及中枢神经系统神经元。INS激活的兴奋机制被认为是由光热组织瞬变介导的，这也可以通过使用外部吸收剂（PAINTS）来诱导。光热瞬变对目标神经元的特定生物物理效应尚未确定和定量化。在这里，我们提出并研究了一种热引发的神经刺激模型，其中温度变化引起一个与温度变化率成比例的去极化跨膜电流。我们的模型包括通过激光吸收引起的温度瞬变的物理计算和目标细胞的生物物理模型。我们的结果表明，模型预测的刺激阈值与使用外部微粒吸收剂（PAINTS）在皮质细胞培养中获得的经验数据以及早先关于听觉神经元刺激使用INS的结果之间存在良好的一致性。这些结果暗示了光热与神经系统相互作用的一般经验定律，并可能有助于指导未来关于这些现象的基础和应用研究。
作者：Nairouz Farah, Inbar Brosh, Christopher R. Butson and Shy Shoham
论文ID：1201.4617
分类：Neurons and Cognition
分类简称：q-bio.NC
提交时间：2012-01-24