Evaluando umbrales para activación nerviosa y bloqueo de potencial de acción utilizando una matriz de multielecrtodos para minimizar la estimulación externa
Autores: Mishra, Ashutosh; Joshi, R. P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluando umbrales para activación nerviosa y bloqueo de potencial de acción utilizando una matriz de multielecrtodos para minimizar la estimulación externa
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Dispositivos
Estimulación eléctrica
Bioaplicaciones terapéuticas
Sistemas de multielectrodos
Activación nerviosa
Estudio de modelado
Corrientes de estímulo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los dispositivos basados en estimulación eléctrica se utilizan comúnmente para una variedad de bioaplicaciones terapéuticas, incluyendo, pero no limitado a, neuroprótesis, manejo del dolor o incluso modalidades de anestesia local in situ. Muchos requieren el uso de sistemas de multielectrodos para activar selectivamente un grupo de nervios. En este contexto, se lleva a cabo un estudio de modelado para investigar algunos de los detalles de la activación nerviosa resultante de la excitación de multielectrodos. En particular, aspectos como las corrientes de estímulo de umbral, su variación con el número de electrodos utilizados, la dependencia de los radios nerviosos y la posibilidad de bloquear un potencial de acción (PA) han sido analizados cuantitativamente. Se muestra que las corrientes de inyección necesarias para iniciar un PA disminuyen a medida que aumenta el número de electrodos estimulantes. También se demuestra que bloquear la propagación del PA en un segmento nervioso podría lograrse de manera más eficiente a magnitudes más bajas de la señal de interrupción si se usaran más electrodos en un conjunto de excitación eléctrica. Este resultado es importante y tendría relevancia práctica ya que las señales externas de menor intensidad indican un enfoque más seguro y confiable tanto para los lanzamientos de PA como para posibles bloqueos de PA.
Descripción
Los dispositivos basados en estimulación eléctrica se utilizan comúnmente para una variedad de bioaplicaciones terapéuticas, incluyendo, pero no limitado a, neuroprótesis, manejo del dolor o incluso modalidades de anestesia local in situ. Muchos requieren el uso de sistemas de multielectrodos para activar selectivamente un grupo de nervios. En este contexto, se lleva a cabo un estudio de modelado para investigar algunos de los detalles de la activación nerviosa resultante de la excitación de multielectrodos. En particular, aspectos como las corrientes de estímulo de umbral, su variación con el número de electrodos utilizados, la dependencia de los radios nerviosos y la posibilidad de bloquear un potencial de acción (PA) han sido analizados cuantitativamente. Se muestra que las corrientes de inyección necesarias para iniciar un PA disminuyen a medida que aumenta el número de electrodos estimulantes. También se demuestra que bloquear la propagación del PA en un segmento nervioso podría lograrse de manera más eficiente a magnitudes más bajas de la señal de interrupción si se usaran más electrodos en un conjunto de excitación eléctrica. Este resultado es importante y tendría relevancia práctica ya que las señales externas de menor intensidad indican un enfoque más seguro y confiable tanto para los lanzamientos de PA como para posibles bloqueos de PA.