Privzeto je bilo, da predstavljajo izzvani termični prehodni pojavi mehanizem IR vzdraženja pri živčni stimulaciji. Ker je veliko valovnih dolžin sposobnih vzdraženja, je potrebno primerno valovno dolžino izbrati tako, da bo čim globje penetriralav živčno tkivo. IR inducirana aktivnost je torej rezultat kratkih prostorsko-časovnih gradientov temperature (dT/dt in dT/dx). Kratki impulzi so torej zelo učinkoviti pri živčni stimulaciji. Hiter porast tempearature inducira prehodne spremembe kapacitivnosti membrane nevronske plazme, ki depolarizira celico in inducira napredujoči akcijski potencial (AP). Predhodne raziskave so pokazale, da IR svetloba izzove selektivno aktivnost mieliniziranih in nemieliniziranih aksonov. Prav tako je mogoče selektivno in prehodno zadušiti električno aktivnost aksonov kakor tudi selektivno blokirati ter ojačiti napredovanje akcijskih potencialov posameznih motoričnih nevronov. Relativno nova tehnika pridobivanja IR svetlobe z uporabo LED-ov je omogočila enostavno rokovanje in večjo dostopnost. Tako je LED tehnologija dala medicini orodje za dovod IR svetlobe v globino živčnega tkiva. Pokazalo se je, da ima v primerjavi z električno stimulacijo, IR laserska stimulacija živčne aktivnost številne prednosti zlasti pri večji prostorski natančnosti in elektrokemijski varnosti. Tako lahko s spreminjanjem parametrov IR vira svetlobe (pulzno širino in frekvenco) izzovemo velike in kratke temperaturne prehode, ki so dovolj veliki za stimulacijo. V modelu uporabljamo fenomen absorbcije elektromagnetnega žarčenja vode z znotraj-molekularnimi vibracijskimi prehodi v IR področju. IR področje je razdeljeno na več področij. Mi uporabljamo kratkovalovno IR elektromagnetno žarčenje (SWIR) valovne dolžine pod 2 mikrona. Valovna dolžine, ki je najbolj učinkovita pri vzdraženju nevronov (SWIR, IR-B DIN), ima valovno dolžino med 1,4 in 3 µm.Izdelali smo nekaj kosov opreme vključno s temperaturno kontrolirano merilno celico, 6,5W laserski vir, oblikovalec impulzov, večelektrodni sistem za zajemanje živčne aktivnosti in ojačevalnik akcijskih potencialov. Privzeli smo, da bodo imeli znotraj posameznih področij živca vagusa prašiča izzvani termični prehodi visoko prostorsko in časovno ločljivost ter veliko časovno dinamiko.Model predpostavlja elektrofiziološke meritve na živcu vagusu prašiča slovenske pasme in teže okoli 70 kg, takoj po usmrtitvi.
F.04 Dvig tehnološke ravni
COBISS.SI-ID: 33496025Izvedba mednarodne nevroznanstvene konference (Sinapsa Neuroscience Conference 2017; http://www.sinapsa.org/SNC17/programme) s pridruženim javnim posvetom o skrbi za možgane
B.01 Organizator znanstvenega srečanja
COBISS.SI-ID: 292427520