Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xây dựng hệ thống kích thích tế bào thần kinh và ứng dụng trong đánh giá đáp ứng không gian của tế bào vị trí hồi hải mã

Luận án với mục tiêu xây dựng một hệ thống có khả năng kích thích, ghi hoạt động điện của tế bào thần kinh dựa trên nền tảng kiến thức Kỹ thuật điện tử. Xây dựng các mô hình thuật toán kích thích điện tế bào thần kinh tương ứng cho 4 bài tập thực nghiệm đối với chuột nhắt tích hợp trên mô hình hệ thống đã đề xuất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xây dựng hệ thống kích thích tế bào thần kinh và ứng dụng trong đánh giá đáp ứng không gian của tế bào vị trí hồi hải mãBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ TẠ QUỐC GIÁP NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG KÍCH THÍCH TẾ BÀO THẦN KINH VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ ĐÁP ỨNG KHÔNG GIAN CỦA TẾ BÀO VỊ TRÍ HỒI HẢI MÃ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 9 52 02 03 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2019 Công trình được thực hiện tại Viện khoa học và Công nghệ quân sự - Bộ Quốc phòng Người hướng dẫn khoa học: 1. TS Nguyễn Lê Chiến 2. TS Lê Kỳ Biên Phản biện 1: PGS. TS Trần Đức Tân Phản biện 2: PGS. TS Nguyễn Minh Phương Phản biện 3: TS Lê Mạnh Hải Luận án được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Viện,họp tại Viện Khoa học và Công nghệ quân sự vào hồi….giờ….ngày…..tháng .... năm…. Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Viện Khoa học và Công nghệ quân sự - Thư viện Quốc gia Việt Nam 1 MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài Kỹ thuật y sinh là ngành khoa học ứng dụng đóng vai trò như cầunối giữa ngành nghiên cứu cơ bản từ vật lý, hóa học, sinh học đến cáclĩnh vực kỹ thuật như điện tử, điều khiển, tin học, công nghệ micro vànano nhằm đưa ra các giải pháp trong y học và sinh học với mục đíchphục vụ sức khỏe con người. Kỹ thuật thần kinh là một trong lĩnh vựcquan trọng thuộc ngành kỹ thuật y sinh tập trung vào việc nghiên cứu,điều trị, thay thế hoặc khôi phục chức năng của hệ thần kinh. Một trongnhững vấn đề trọng tâm của sinh lý thần kinh là việc nghiên cứu về cơchế của trí nhớ và sự lưu trữ thông tin trong bộ não. Để có thể nghiên cứumột cách toàn diện về sinh lý thần kinh cần có các hệ thống thiết bị phùhợp cùng chương trình điều khiển chính xác và ổn định. Vì vậy, việc xâydựng và phát triển các hệ thống nghiên cứu sinh lý thần kinh là một hướngnghiên cứu thiết thực mang tính ứng dụng và tính thực tiễn cao. Từ vấn đề trên, đề tài đề xuất xây dựng một hệ thống kích thích vàghi hoạt động điện của tế bào thần kinh cũng như đáp ứng hành vi, đápứng không gian của động vật khi kích thích điện với thuật toán kích thíchphù hợp. Điều này có vai trò quan trọng trong việc tìm hiểu sâu hơn vềcơ chế hoạt động của tế bào thần kinh và các chức năng của bộ não.2. Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng một hệ thống có khả năng kích thích, ghi hoạt động điệncủa tế bào thần kinh dựa trên nền tảng kiến thức Kỹ thuật điện tử. - Xây dựng các mô hình thuật toán kích thích điện tế bào thần kinhtương ứng cho 4 bài tập thực nghiệm đối với chuột nhắt tích hợp trên môhình hệ thống đã đề xuất.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 - Đối tượng: trên cơ sở các thiết bị đảm bảo khả năng kích thích hiệuquả vùng tế bào đã xác định và ghi thành công hoạt động điện của tế bàothần kinh tế bào vị trí hồi Hải mã. Bên cạnh đó cần các thiết bị phụ trợquá trình kích thích, ghi và chương trình bài tập nhằm tích hợp, đồng bộhóa thành hệ thống hoàn chỉnh. Quá trình kích thích, ghi và lưu trữ dữliệu được tự động hoàn toàn, phân tích khách quan. - Phạm vi nghiên cứu: xây dựng phát triển hệ thống có khả năng kíchthích, ghi hoạt động điện của tế bào thần kinh. Tích hợp các chương trìnhtrên cơ sở mô hình thuật toán vào hệ thống đã đề xuất. Triển khai môphỏng giả lập và thực nghiệm nhằm đánh giá hiệu quả của hệ thống trênnền tảng kiến thức Kỹ thuật điện tử.4. Phương pháp nghiên cứu Luận án sử dụng các chương trình thu thập số liệu, mô phỏng, môphỏng giả lập và thực nghiệm trên chuột nhắt trong xây dựng, đánh giáhệ thống và chương trình bài tập.5. Nội dung nghiên cứu và cấu trúc của luận án - Luận án nghiên cứu tổng quan về hoạt động điện của tế bào thần kinh. - Mô hình hóa tế bào thần kinh như mạch điện tử tương đương và xâydựng các thuật toán kích thích điện tế bào thần kinh. - Đánh giá mô hình thuật toán, hệ thống hoàn chỉnh thông qua môphỏng giả lập và thực nghiệm trên chuột.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án - Đưa ra bộ tham số kích thích phù hợp với đối tượng nghiên cứu. - Đề xuất xây dựng hệ thống kích thích, ghi hoạt động điện của tế bàothần kinh cùng với 4 thuật toán của 4 bài tập thực nghiệm trên động vật. - Thực hiện mô phỏng giả lập và thực nghiệm trên chuột nhằm đánh giáchương trình và hệ thống đã đề xuất. - Giải quyết bài toán mà y học đặt ra trong nghiên cứu chức năng hệthần kinh trung ương. 3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG ĐIỆN CỦA TẾ BÀO THẦN KINH1.1. Điện thế màng tế bào thần kinh Tương tự các tế bào sống khá ...