工频电磁场下心电和脑电活动的若干问题研究

基本信息
批准号:11265008
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:56.00
负责人:马军
学科分类:
依托单位:兰州理工大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:蒲忠胜,褚润通,王春妮,吴信谊,胡柏林,李凡,谢振博
关键词:
工频电磁场随机动力学神经元心电节律放电模式
结项摘要

It is confirmed that a strong static magnetic field may affect the gene expression ,the ion transport, depolarization of cell occurs. This project will investigate the effect of power frequency electromagnetic field on the electric activity mode of neuron and heart rhythm in experimental way by using automated patch clamp technique.Based on the data from magnatic resonance imaging and multilead electrocardiogram for normal organism exposed to external magnet field in long time,nonlinear science theory and schemes are used to measure the effect of external magnet field on the normal physical activity of cells by analyzing the transition of electric acitvity mode and cardiac rhythm.The research contents are: 1)The effect of ion transport in cell on the discharge mode of neuron in the presence of static and/or time-varying magnetic field; 2)The effect of magnet field on the heart rhythm; 3)The effect of distribution of magnet field on the electric activities of neurons in the networks with different topologies; 4)The prperties of travelling wave of bioelectricity signal in the bidomain model in vortex field. The biological effect of external magnetic field on cells at cell level and blood circulation dynamics will be measured according to the results in this project,for example,the potential mechanism of neurological function disease and heart rate variability , and it could provide some useful information to prevent the occurrence of relevent neuronal diseases and arrhythmia, the research contents of this project are interdiscipline subject of the physics, biology and nonlinear science.

比较强的稳恒磁场可能对基因表达、离子输运、细胞极化和离子通道活性等方面产生作用。本项目利用全自动膜片钳技术从实验角度研究工频电磁场对神经元放电模式和心脏节律影响;基于长期暴露在磁场下生物体的核磁共振成像和多导心电图数据,利用非线性科学理论方法从脑神经元,心肌细胞电活动模式迁移和心跳节律来研究外磁场对细胞正常生理活动影响.研究内容包括: 1)稳恒和时变磁场下细胞内离子输运对神经元放电模式影响; 2)磁场对心脏节律的影响;3)磁场分布对不同拓扑结构的神经元网络群体放电行为影响;4)涡旋场中双室模型生物电信号行波传播特性. 课题的研究结果将在细胞层次和血液循环动力学方面揭示外界磁场对细胞产生的生物效应,如神经性功能疾病诱发机制和心率变异等,为临床预防相关神经性疾病和心律不齐等提供有用信息。该项目研究的内容属于物理学、生物学和非线性科学交叉学科课题。

项目摘要

当生物肌体暴露在工频电磁场下其神经细胞的电活动必然受到影响,当电磁辐射强度超过一定阈值必然会对神经系统信号传递造成影响,甚至引发神经性疾病和死亡。研究结果如下:1)基于电磁感应原理,对神经元和心肌细胞电活动模型进行改进,利用磁通量来刻画电磁感应效应,并根据量纲一致性原理利用忆阻器实现磁通对膜电位的耦合。建立了广义的考虑电磁感应效应的神经元模型和心肌细胞模型,可进一步用来研究电磁辐射对神经系统电活动的影响,解释了电磁辐射心脏病变的可能机制。2)利用复杂网络方法,构建了各种拓扑结构的网络,从斑图动力学角度来研究神经元群体动力学的同步,斑图稳定性和网络崩溃预测等。3)设计了包含自突触和记忆特性的神经元电路,研究其动力学响应特性。4)自突触驱动的神经元和神经元网络动力学行为和斑图控制。5)胶质细胞钙离子动力学。课题组共计在SCI收录的期刊发表论文50余篇,其中标记国家自然基金资助(11265008)的论文38篇,且4篇论文为ESI高被引论文和热点论文。授权专利5项。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

DOI:
发表时间:2016
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
4

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

DOI:10.19650/j.cnki.cjsi.J2007019
发表时间:2021
5

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.04.003
发表时间:2021

马军的其他基金

批准号:31600703
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51202075
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59678019
批准年份:1996
资助金额:5.00
项目类别:面上项目
批准号:U1404621
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:联合基金项目
批准号:21106171
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31570965
批准年份:2015
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:51378141
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81673192
批准年份:2016
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:50778049
批准年份:2007
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:61272240
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:10747005
批准年份:2007
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:50978067
批准年份:2009
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:60970047
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:51178134
批准年份:2011
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:61672322
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:61705082
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11672122
批准年份:2016
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:61771325
批准年份:2017
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:71864026
批准年份:2018
资助金额:29.60
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30500536
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71363039
批准年份:2013
资助金额:36.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50378028
批准年份:2003
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:81371610
批准年份:2013
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:50578051
批准年份:2005
资助金额:27.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

基于去趋势互相关和符号转移熵的心脑电耦合研究

批准号:61271082
批准年份:2012
负责人:王俊
学科分类:F0124
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

心电地图及动态心电数据压缩方法的研究

批准号:69171021
批准年份:1991
负责人:沈风麟
学科分类:F0125
资助金额:3.35
项目类别:面上项目
3

脑内电活动的三维动态成像

批准号:59937160
批准年份:1999
负责人:高上凯
学科分类:E0701
资助金额:117.00
项目类别:重点项目
4

基于脑电活动模式的电子耳蜗机理的研究

批准号:59977024
批准年份:1999
负责人:王旭
学科分类:E0708
资助金额:15.00
项目类别:面上项目