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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2011-11-24 10:00 階段状波形を有する細胞外電気刺激に対する神経線維応答の数値シミュレーション ○上野彩子・片山統裕・辛島彰洋・中尾光之（東北大）  MBE2011-57 |
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| 抄録 | （和） | 細胞外電極を用いた神経電気刺激において，下り階段状の刺激波形を用いると，有髄軸索の位置に対して選択的な刺激が可能であることが示唆されている．しかし，これまでに直径の細い軸索の詳細な応答や，応答の刺激の持続時間依存性については明らかにされていなかった．そこで，本研究ではウサギ有髄神経のコンパートメントモデルを用い，矩形波の細胞外刺激に対する細い軸索応答の持続時間依存性を数値シミュレーションにより研究した．その結果，50 \musの短いパルス幅では電極近傍の軸索が，200 \musの長いパルス幅では遠位の軸索が，それぞれ刺激されることが分かった．しかし，パルス幅が500 \musの場合は，電極近傍で陽極解放興奮が生じ，距離選択性が悪くなった．また，直径が細い場合（\leq 1 \mum）については，300 \mumより遠くにある軸索を興奮させることはできなかった |
| （英） | It has been suggested that the electrode-to-axonal distance selective recruitment of relatively thick myelinated axons can be achieved by the down staircase-shape electrical nerve stimulation delivered from an extracellular electrode. However, the response of thin axons such as stimulus pulse duration dependency has not clarified. In this research, we investigated the pulse duration-dependency of the response of a thin myelinated axon model to square pulse stimulation by the numerical simulation. It was shown that short pulse stimulus (duration = 50 \mus) activated only axons close to the electrode. In contrast, the stimulus with longer duration (e.g. 200 \mus) activated more distant axons without activating near axons. However, stimulus with much longer duration (e.g. 500 \mus) did not show distance-selective recruitment of axons due to occurrence of anodal break excitation of axons in the neighborhood of the electrode. In addition, thin axons (\leq 1 \mum) at more than 300 \mum far from the electrode could not be activated by the square pulse stimulation. | |
| キーワード | （和） | 細胞外刺激 / 選択的神経刺激 / 階段状波形 / 有髄神経 / / / / |
| （英） | electrical stimulation / selective nerve stimulation / staircase-shape waveform / myelinated axon / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 111, no. 314, MBE2011-57, pp. 1-6, 2011年11月. | |
| 資料番号 | MBE2011-57 | |
| 発行日 | 2011-11-17 (MBE) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | MBE2011-57 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | MBE NC |
| 開催期間 | 2011-11-24 - 2011-11-25 |
| 開催地（和） | 東北大学 大学院工学研究科 |
| 開催地（英） | ECEI Departments, Graduate School of Engineering, Tohoku University |
| テーマ（和） | BCI/BMIとその周辺（NC研究会），一般 |
| テーマ（英） | BCI/BMI (NC special session), etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | MBE |
| 会議コード | 2011-11-MBE-NC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 階段状波形を有する細胞外電気刺激に対する神経線維応答の数値シミュレーション |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Numerical simulation of response of nerve fibers to electrical stimulation with staircase waveforms |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 細胞外刺激 / electrical stimulation |
| キーワード(2)（和/英） | 選択的神経刺激 / selective nerve stimulation |
| キーワード(3)（和/英） | 階段状波形 / staircase-shape waveform |
| キーワード(4)（和/英） | 有髄神経 / myelinated axon |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 上野 彩子 / Ayako Ueno / ウエノ アヤコ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 片山 統裕 / Norihiro Katayama / カタヤマ ノリヒロ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 辛島 彰洋 / Akihiro Karashima / カラシマ アキヒロ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 中尾 光之 / Mitsuyuki Nakao / ナカオ ミツユキ |
| 第4著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2011-11-24 10:00:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | MBE |
| 資料番号 | MBE2011-57 |
| 巻番号（vol） | vol.111 |
| 号番号（no） | no.314 |
| ページ範囲 | pp.1-6 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2011-11-17 (MBE) |
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