Xây dựng mạch điện tử mô phỏng đáp ứng của tế bào thần kinh với kích thích xung điện một chiều

Nghiên cứu xây dựng mô hình mạch điện tử của tế bào thần kinh, mô phỏng hoạt động điện của tế bào thần kinh thông qua việc thay đổi các tham số đầu vào về cường độ và tần số xung kích thích.

Nghiên ccứu ứu khoa học công nghệ XÂY D DỰNG ỰNG MẠCH ĐIỆN TỬ MÔ PHỎNG ĐÁP ỨNG CỦA TẾ B BÀO ÀO THẦN THẦN KINH VỚI KÍCH THÍCH XUNG ĐIỆN MỘT CHIỀU Tạạ Quốc Giáp1**, Nguy Nguyễn ễn L Lêê Chiến Chi 1, Lê K Kỳỳ Bi Biên ên2 Tóm tắt: tắt: Nghiên ccứu ứu xây dựng mơ hhình ình mạch mạch điện tử tế bbào thần thần kinh, mô ph ỏng hoạt động điện tế bbào th thần ần kinh thông qua việc thay đổi tham số đầu vào về cường c ờng độ vvàà ttần ần số xung kích thích Qua đó, kiểm chứng giá trị điện áp đầu ccủa mơ hình hình mơ ph ỏng so với cách đáp ứng thực tế tế bbào thần thần kinh Việc khảo sát tthay khảo hay đđổi ổi ccư ờng độ vvà tần tần số kích thích xung điện chiều vvàà đánh giá ường định ịnh lượng l ợng giá trị nnào của tham số kích thích cho điện đáp ứng llàà llớn ớn nhất thông qua mô hhình ình mạch mạch điện tử tế bbào đã xây ddựng ựng Kết nghi nghiên ên cứu ứu nnày ày góp ph phần ần hiểu biết ơn vvềề ccơ chế chế hoạt động điện m màng àng ttếế bbào biết sâu hhơn thông qua ho hoạt ạt động kkênh ênh ion màng Na+, K+ ion khác Từ khóa: Mơ hình mạch mạch điện tử thần kinh; kinh; Kích thích xung điện ện chiều chiều; Điện ện thế hoạt động tử; Tếế bào thần M MỞ Ở ĐẦU 10 11 Não ngư người ời có 10 -10 10 tếế bào thần kinh (c (còn òn gọi gọi là nơron) liên kkết ết chặt chẽ với bào thần qua m mạng ạng lư lưới ới sợi trục vvàà đuôi gai B Bản ản thân nnơron ơron lại lại đđư ược ợc đệm đỡ vvàà bổ bổ trợ ttếế bbào thần thần kinh đệm Một nnơron ơron có th thểể nhận tín hiệu từ 103-10 105 nơron khác [[[10]] Kích thích dòng điện ện chiều có vai tr trò ò quan tr trọng ọng y sinh, nh ứng dụng khử rung tim, phục hồi chức vvàà gi khử giảm ảm đau vvật ật lý trị liệu… Đặc biệt, nghiên ccứu ứu hành hành vi đđộng ộng vật m màà đáng quan tâm ccảả là kích thích điện ện nội sọ ứng dụng m màà có th thểể mang lại Kích thích lên ttếế bbào ssống ống với xung điện đủ lớn gây đáp ứng llàm àm thay đđổi ổi điện ện m màng àng Khi th tham am ssố ố kích thích tới ng ngư ưỡng ỡng định llàm àm phát sinh điện ện hoạt động tế bbào hoạt Sau đáp ứng này, này, điện ện m màng àng sẽ dần trở giá trị điện nghỉ ban đđầu ầu Nếu xung kích thích khơng đủ lớn th tếế bào bào ssẽẽ khơng đđược ợc kích hoạt Sự đáp ứng màng cho lo ại kích thích nnày ày mang tính bbịị động Nếu xung kích thích đủ loại mạnh, ạnh, điện m màng àng đđạt ạt tới ng ngư ưỡng ỡng v vàà màng ttạo ạo xung điện đặc tr trưng ưng xung th thần ần kinh ((hình ình 1) Hình Thay đổi đổi điện m àng tế tế bào bào (B) dư ới tác dụng loại xung kích thíc h (C) gây màng thích ức chế (1) vvà gây hưng ph ấn (2, 3, 4) Xung (2) ch chưa ưa đạt đạt ng ngưỡng ỡng kích thích nnên ên ch chỉỉ gây phấn đư ợc đáp ứng bị động Xung (3) chạm ng ngư ưỡng ỡng kích thích gây đđư ợc điện ược đáp ứng (3b) Xung (4) vvượt ợt ng ngư ưỡng, ỡng, điện đáp ứng xuất hiệ n Tạp ạp chí Nghi Nghiên ên cứu cứu KH&CN quân uân sự, sự, Số Đặc ặc san FEE, FEE, 08 - 2018 20 391 Đo lường lường – Tin h học ọc Điện màng Điện màng của tế bbào đư ợc định nghĩa llàà chênh llệch ệch điện mặt vvàà mặt ặt ngoài màng mà nguyên ssự ự ch chênh ênh lệch lệch ion hai bbên ên màng ttếế bào Trịị bào Tr số ố điện m màng àng tr trạng ạng thái yyên ên ngh nghỉỉ (c (còn òn gọi gọi là trạng trạng thái phân cực - pola polarization) rization) Ek ion K+ quy ết định đđược ợc tính theo ph phương ương tr trình ình Nernst thường th ờng dao động khoảng -70 khoảng -70 mV đến đến -90 90 mV [[[11] [11]] ] ( ) = ln ( ) Khi tế tế bào bào hưng ph phấn, ấn, điện m màng àng bbịị thay đổi thay đổi tính thấm m màng àng vvới ới + + + ion Na Kênh Na đư ợc mở ra, ion Na mặt ngoài màng ùa vào ttếế bbào làm tái phân bbố ố ion hai bbên ên màng: ssố ố lượng l ợng ion mang điện tích ddương ương mặt m màng àng nhiều hhơn nhiều ơn so với với mặt ngo ài màng Lúc này, màng bbịị đổi cực từ trạng thái phân cực sang trạng ạng thái khử cực vvàà xu xuất ất điện hhưng ưng phấn phấn hay điện hoạt độn động g Điện Điện nnày ày ssẽẽ theo ssợi ợi trục lan truyền tới tế bbào khác Trị Trị số điện hoạt động đạt tới 120 mV vvì xuất phát điểm điện m màng àng đđãã có trị trị số llàà -90 90 mV nên điện ện trên th thực ực tếế đạt khoảng +30mV độộ = ( ln ( ) ) Sau hưng ph phấn, ấn, m màng àng tế tế bào bào trở trạng thái ban đầu, nghĩa llàà diễn diễn tr trình ình tái ccực ực màng màng nhờ nhờ hoạt động bbơm ơm Na+/K+ màng ttếế bbào, ào, làm tái llập ập trạng thái cân ằng điện tích hai bbên ên màng ttếế bào bào trư trước ớc lúc hhưng ưng phấn phấn [[2] [[2]] ] Giai đo đoạn ạn nnày ày đư ợc gọi giai đoạn đoạn tái cực (depolarization) Hình 2 Đáp ứng m màng àng tế tế bào bào đối kích thích có ccường ờng độ thay đổi (B) theo đường đư ờng cong ccư ường ờng độ - thời ời gian Mức ccư ường ờng độ kích thích nhỏ gây đđư ợc đáp ứng đư ợc gọi llà ngưỡng ngưỡng ccơ ssở (Rheobase) Thời gian cực tiểu cần thiết cho xung kích thích có cư cường ờng độ gấp đơi ng ưỡng ỡng c sở để khởi động tr trình ình kh khử cực gọi llàà th ời trị ngư thời (Chronaxy) (Chronaxy) Những hiểu biết phản ứng điện tế bbào Những thể kích thích đđư ược ợc và phương pháp mô ttảả gắn với khái niệm mạch điện tử vvàà với với công thức biểu diễn ph phản ản ứng chúng Từ luận điểm nnày, ày, có th thểể tiến hhành ành phương pháp nh nhận ận biết ết mạch điện tử ttương ương đương vvềề mặt vật lý cho tế bbào có khả khả kích thích 392 T Q Giáp, N L Chiến, Chiến, L K Biên Biên,, ““Xây Xây dựng ựng mạch điện tử … xung điện điện chiều.” chiều Nghiên ccứu ứu khoa học cơng nghệ Hình 33 Mơ hình điện điện tế bbào th thần ần kinh Hodgkin Huxley lý thuy thuyết ết điện ện hoạt động Đãã có nhiều nhiều nghi nghiên ên ccứu, ứu, đề xuất mơ hhình ình hóa màng ttếế bbào tương ttự ự như một mạch điện tử nh mơ hình hình điện ện tế bbào Hodgkin Huxley [[[[5]] Đây ccũng ũng là mơ hình ccơ bbản ản để ccủa nghiên ccứu ứu phát triển vvàà đề đề xuất mơ hhình ình điện ện nnơron: ơron: mơ hình điện ơron điện nnơron Lewis [[[8]], mơ hì hình nh ện nơron Harmon [[[4]], mơ hình điện ện nơron nơron ccủa Roy [[[[6]] điện nơron ccủa mơ hình điện điện nơron nơron ccủa Maeda vvàà Makino [[[[7]] Trong đó, mơ hhình ình của Maeda vvàà Maki Makino no mang nhi nhiều ều ưu điểm ểm mô đđư ược ợc điện mạng neuron theo thời gian thực, dễễ ddàng àng thay đđổi ổi tham số mạch điện vvàà thể xây dựng đđược ợc mơ hình hình tốn hhọc ọc từ mạch ạch nnày ày Xuất Xuất phát từ vấn đề tr trên, ên, nghiên ccứu ứu đ ợc tiến hhành ành với với mục đích xây dựn ựngg m mạch ạch điện mô hoạt động điện m màng àng tế tế bào bào th thần ần kinh ứng với kích thích xung điện ện chiều chiều, từ giải thích ccơ ch chếế tạo điện hoạt động tế bbào th thần ần kinh đáp ứng kích thích tế bbào th thần ần kinh với xung điện chiều L Làà ssở để đánh giá đáp ứng hành hành vi đđộng ộng vật thực nghiệm tín hiệu kích thích xung điện chiều đđãã chiều mơ MƠ PH ỎNG CÁC THAM SỐ KÍCH THÍCH TR TRÊN ÊN PHỎNG MƠ HÌNH MAEDA VÀ MAKINO B BẰNG ẰNG PHẦN MỀM NI MULTISIM Maeda Makino ch chỉỉ phương phương th thức ức mơ hhình ình hóa một nnơron ơron ssử dụng bóng bán dẫn cho m ột tế bào bào th thần ần kinh FitzHugh FitzHugh Nagumo Nagumo (FHN) [[[[3]] (đư (được ợc đđơn ơn giản giản hóa từ cơng thức + Hodgkin-Huxley) Hodgkin Huxley) FitzHugh Nagumo đềề xuất thay ddòng òng Na nhanh ccủa mơ hhình ình FitzHugh Nagumo Hodgkin-Huxley Hodgkin Huxley vvới ới tr ình khử khử cực nhanh, khử cực, kích hoạt vvàà thay th trình ình trình thếế tr khử hoạt động Na+ ch khử chậm ậm vvàà làm chậm, chậm, tái phân cực, K+ ằng q tr trình ình kh hoạt tính khử chậm đđơn chậm ơn thuần Bằng cách th thêm êm một ttrình rình tái phân ccực ực hhơn, ơn, được mơ hhình ình hố bbởi ởi hai bóng bán ddẫn, ẫn, chúng tạo nnơron ơron điện điện với đáp ứng “b “bùng ùng nổ” nổ” Trong mạch mạch điện tr ên hình gồm ồm th thành ành phần phần dao động ccơ bbản, ản, kênh kênh Na + được mơ hình hóa bbởi ởi 02 transitor (Q1 – transitor ngư ngược, ợc, Q2 – transitor thu thuận) ận) mắc kiểu Dalington có nhi nhiệm ệm vụ khuếch đại tín hiệu kkênh ênh Na+ đư ợc nối với nguồn DC 5V; kkênh ênh K+ đư ợc mơ hình hóa bbởi ởi transitor ng ngư ợc Q3 xác định định ng ngư ưỡng ỡng tín hiệu kích thích vvàà đư ợc nối với ược nguồn DC 0,04V Khi có tín hiệu kích thích llàà xung nguồn điện ện chiều có ccường ờng độ và ttần ần số xác đđịnh ịnh th thìì transitor đư ợc mở đóng nhanh hay chậm ttương ương ứng với kênh kênh Na+ + K được mở vvàà đóng nhanh ho ặc chậm Điện áp đầu đđư ược ợc biểu diễn tr ên đđộộ lớn vvàà dạng ạng tín hiệu Tạp ạp chí Nghi Nghiên ên cứu cứu KH&CN quân uân sự, sự, Số Đặc ặc san FEE, FEE, 08 - 2018 20 393 Đo lường lường – Tin h học ọc Hình Mơ hình điện ện tế bào bào thần thần kinh Maeda vvà Makino đư ợc kích thích ằng xung điện chiều Trong báo cáo này, nhóm nghiên ccứu ứu áp dụng lý thuyết, mơ hhình ình Maeda Makino do: -M Mơ hình mạch mạch điện đđơn ơn giản có khả khả giải thích đđược ợc hoạt động điện giản màng ttếế bào; bào; -M Một ột số tham số mạch nguy nguyên ên lý đư ợc thay đổi để ph phùù hhợp ợp với nghi nghiên ứu; ên ccứu; - Các phần phần tử transistor đóng vai tr tròò khóa đóng mở mở kênh kênh ion Na+, K+ ion khác, cũũng ng khuếch khuếch đại tín hiệu điện; -S Sử dụng chuỗi xung với tham số xác định kích thích vvào mạch mạch nguy ên lý xác nguyên định ịnh đáp ứng mạch Xung để mở transistor có yyêu cầu: cầu: ssườn ờn dốc thẳng đứng đảm bảo yêu ccầu ầu transistor mở tức th điều khiển (t (thư hường ờng gặp llàà xung kim ho ặc xung thìì có xung điều vuông); đđủ ủ độ rộng (độ rộng xung lớn hhơn ơn th thời ời gian mở transistor); đủ cơng suất Song kích thích điện ện vvào mơ sinh hhọc ọc nói chung, tế bbào thần thần kinh nói ri riêng êng ccần ần giữ cho độ rộng ộng xung không đđư ược ợc lớn để giảm thiểu bất ất kỳ phản ứng điện hóa nnào xxảy ảy tr ên bbềề mặt ặt điện cực K KẾT ẾT QUẢ MƠ PHỎNG VÀ THẢO THẢO LUẬN Mơ phỏng tham số kích thích phần mềm NI Multisim Với ới mơ hhình ình điện ện tế bbào thần thần kinh đư ợc mô tả thể tr ên hình 4, 4, tác gi giảả đđãã kích thích bbằng ằng chuỗi xung kích thích kéo ddài ài 0,5s ggồm ồm xung kích thích vng cathode 0,3ms ((hình hình 5), 5), có tần tần số vvàà cường thểể ttùy ùy bi biến ến cường độ có th Hình Dạng ạng xung kích thích chiều với tham số xác định định Qua báo cáo đđãã đư ợc công bố tr trư ước ớc [1 1,12 12] cho thấy thấy đáp ứng xung kích thích tế bbào thần thần kinh tr ên chu ột nhắt có ccư ường ờng độ khoảng 10 - 120μA ((đáp chuột đáp ứng tối ưu 394 T Q Giáp, N L Chiến, Chiến, L K Biên Biên,, ““Xây Xây dựng ựng mạch điện tử … xung điện điện chiều.” chiều Nghiên ccứu ứu khoa học công nghệ khoảng 100 μA), ttần khoảng ần số khoảng 10 – 120Hz (đáp ứng tối ưu khoảng khoảng 100Hz) Đáp ứng mạch điện đđược ợc khảo sát điều kiệ kiện n cố cố định tần số xung kích thích mức 80Hz hoặc cường c ờng độ xung kích thích đđược ợc cố định mức 70 μA C Các ác điều điều kiện này đư ợc đặt ặt ttương ương ứng với báo cáo Nguyễn L Lêê Chi Chiến ến vvàà cs [10] [ ] m ột khảo sát tương ứng chu chuột ột nhắt Chùm xung điện áp đáp ứng với xung kích thích có cường độ tần số vượt ngưỡng kích thích (ở tần số 80Hz 70μA)) thể hình 66 80Hz cường độ 70μ Hình Dạng ạng điện áp đáp ứng mơ hhình ình kích thích vvượt ợt ngưỡng ng ỡng 3.1 Đáp ứng cố định tần số 80Hz, biến đổi ccường 3.1 ờng độ d dòng òng điện ện Kết ết thể tr ên hình biểu biểu thị thay đổi xung điện áp đáp ứng với kích thích ằng xung điện chiều giữ nguy nguyên ên tần tần số 80Hz, thay đổi ccường ờng độ với bbư ước ớc 10 10μA μA Qua kkết ết này cho th thấy điện áp đáp ứng tăng llên ên tương ứng với ccường ờng độ kích thích Tuy nhiên, ssự ự biến ến thi thiên ên không tuyến ến tính với khoảng “b “bùng ùng nổ” nổ” điện áp đáp ứng từ giá tr trị cư ường ờng độ vvào kho khoảng ảng 5-10μA 10μA Hình 7 SSự ự thay đổi điện áp theo ccường ờng độ kích thích tần số 80Hz 80Hz Kết ết thể tr ên hình cho th thấy đáp ứng điện áp tr ên m ột đơn đ ơn vvịị thời gian biểu ểu diễn mối quan hệ ccư ường ờng độ kích thích ttương ương ứng 10 μA so vvới ới 20μA 20 μA ((hình hình 88.A); A); 10μA vvới ới 100μA 100μA hình 88.B); B); 110μA vvới ới 100 100μA μA (hình ( ình 8.C) 8.C) 100 100μA μA với với 90μA 90 μA hình 88.D) .D) Qua kkết ết khảo sát cho thấy ccư ường ờng độ xung điện tr ong kho khoảng ảng 100μA 100μA cho đáp ứng điện áp bùng nnổ ổ biểu thị số llượng ợng xung hhình ình 8C điện ện áp ghi đo đđược ợc hình Đ Đối ối với ccường ờng độ lớn hhơn số ố xung nhỏ hhơn ơn (h (hình ình 8C) điện điện áp đáp ứng lại ơn 100μA th bùng nnổ ổ không kiểm sốt, giải thích nguy ccơ đánh th thủng ủng kkênh ênh dẫn dẫn điện tế bbào Bên ccạnh ạnh đó, kết thể tr ên hình hình ình cho th thấy đáp ứng điện áp biến đổi ổi chậm thay đổi ccường ờng độ kích thích vvàà đáp ứng lớn kho khoảng ảng cư cường ờng độ 100 100μA μA Tạp ạp chí Nghi Nghiên ên cứu cứu KH&CN quân uân sự, sự, Số Đặc ặc san FEE, FEE, 08 - 2018 20 395 Đo lường lường – Tin h học ọc Hình Kích thích bbằng ằng xung điện 1chiều tần số 80Hz, ccư ường ờng độ thay đổi đổi 3.2 Đáp ứng cố định ccường ờng độ, thay đổi tần số d dòng òng điện ện Hình 99 Thay đđổi ổi điện áp theo tần số kích thích, giữ ccư ường ờng độ 80μA 80 μA Kết ết tr ên hình cho thấy thấy thay đổi giá trị tần số từ – 110Hz, điện điện áp đáp ứng có xu hướng hướng tăng nhanh vvàà đạt ện xu đạt giá trị cực đại khoảng tần số 100Hz vvàà th thểể hhiện hướng giảm tần số lớn hhơn hướng ơn 396 T Q Giáp, N L Chiến, Chiến, L K Biên Biên,, ““Xây Xây dựng ựng mạch điện tử … xung điện điện chiều.” chiều Nghiên ccứu ứu khoa học cơng nghệ Hình 10 Kích thích bbằng ằng xung điện chiều ccường ờng độ 80 80μA, μA, thay đổi đổi tần số số Kết ết thể tr ên hhình ình 10 cho th thấy đáp ứng điện áp tr ên m ột đơn đ ơn vvịị thời gian biểu ểu diễn mối quan hệ tần số kích thích ttương ương ứng 0Hz khơng có đáp ứng xung điện áp so vvới ới 10Hz có đáp ứng chậm, khơng có đáp ứng xxung ung kho khoảng ảng thời gian từ đến 0,5s ((hình hình 10.A); 10.A); tại 20Hz đáp ứng xung chậm hhơn ơn nhiều nhiều vvà số ố xung hhơn ơn so vvới ới 100Hz (hình hình 10.B); 10.B); ttại ại 90Hz đáp ứng xung chậm hhơn ơn kho khoảng ảng thời gian từ đến 0,5s ssố ố lượng l ợng xung hhơn ơn so vvới ới 100Hz (hình (hình 10 10.C) C) 100Hz ssố ố xung “b “bùng ùng nnổ” ổ” nhiều so với ới 110Hz ((hình hình 10.D) .D) Đi ện áp bùng bùng nnổ ổ vvàà đáp ứng nhanh khoảng tần số Điện 100Hz bi biểu ểu thị số llư ợng xung đáp ứng lớn ccùng ùng đơn vvịị thời gian vvàà điện ện ượng áp hi hiển ển thị tr ên thi thiết ết bị ghi đo điện llàà llớn ớn Với tần số nhỏ hhơn ơn ho ặc lớn hhơn ơn 100Hz đáp ứng điện hoạt động chậm (hay đđộ ộ trễ đáp ứng với tần số lớn hơn), điện ện áp trung bbình ình hi ển thị trên thi thiết ết bị đo điện llàà nh nhỏỏ hhơn ơn hiển K KẾT ẾT LUẬN Trong báo này, quan tâm đđến ến khảo sát tham số ccường ờng độ ddòng òng điện ện vvàà tần ần số kích thích xung điện chiề chiều u phù hhợp ợp và giá trị nnào ccủa cường c ờng độ và ttần ần số xung điện kích thích llàà tối đề xuất xây dựng mơ hhình ình thu thuật ật tốn t ưu Đó ssở kích thích xung điện ện chiều với ccường ờng độ vvàà tần tần số tối ưu đối tế bbào thần thần kinh đđư ược ợc thực ực nghiệm tr ên đ động ộng vật ttương ơng ứng với giá trị tham số ccường ờng độ vvàà tần tần số xung điện chiều đđãã khảo chiều khảo sát mô đđược ợc tác giả sớm công bố nghi nghiên ên ccứu ứu tiếp ếp theo TÀI LI LIỆU ỆU THAM KHẢO [1] Carlezon Jr WA & Chartoff EH “Intracranial Intracranial self self-stimulation stimulation (ICSS) in rodents to study the neurobiology of motivation motivation” Nat prot., (11), 2987 2987-2995 2995 2007 [2] Gulrajani RM RM,, Roberge FA FA, Mathieu PA PA “The “The mode modelling lling of a burst generating burst-generating neuron with a field field-effect effect transistor analog analog”,, Biol Cybern 25(4):22725(4):227 40 1977 Tạp ạp chí Nghi Nghiên ên cứu cứu KH&CN quân uân sự, sự, Số Đặc ặc san FEE, FEE, 08 - 2018 20 397 Đo lường – Tin học [3] FitzHugh, R “Impulses and physiological states in theoretical models of nerve membrane” Biophys J 1, 445–466 1961 [4] Harmon L D., “Problems in neural modeling” In: Neural theory and modeling, edit by R.F REISS Stanford: Stanford University Press 1964 [5] Hodgkin AL, Huxley AF “A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve” J Physiol 117: 500– 554.1952 [6] Roy, Guy, “A simple electronic analog of the squid axon membrane”, IEEE Trans Biomed Eng 19(1):60-3; 1972 Jan [7] Maeda, Y and Makino H, “A pulse-type hardware neuron model with beating, bursting excitation and plateau potential”, BioSystems 58 (2000) 93-100 [8] Lewis E.R “An Electronic Model of Neuroelectric Point Processes”, 1968 [9] Wise RA “Addictive drugs and brain stimulation reward” Annu Rev Neurosci 19: 319-40 1996 [10] Nunez PL & Srinivasan R “Electric fields of the brain: the neurophysics of EEG” 2nd ed Oxford university press The Oxford, USA 1981 [11] Bộ môn Sinh lý học, Học viện Quân y “Những khái niệm Sinh lý học” Trong: Giáo trình Sinh lý học, tập I (Tái lần thứ nhất) NXB QĐND, Hà Nội, 2007, trang 31-34 [12] Nguyễn Lê Chiến, Trần Hải Anh (2012) “Mơ hình Gompertz’s hành vi tự kích thích nội sọ” Tạp chí Sinh lý học, 16(2) ABSTRACT BUILDING UP A CIRCUIT SIMULATION FOR NEURONAL RESPONSES TO DC PULSE To build up a circuit simulation for neuronal network, this study investigated responses of the circuit with changes in intensity and frequency of stimulation pulses The circuit would have been accessed for the highest voltage responses as consequences of stimulation parameters changed The results contributed to understanding of membrane electrical activities via membrane sodium and potassium channels Keywords: Circuit simulation; Neuron; DC stimulation; Action potentials Nhận ngày 01 tháng năm 2018 Hoàn thiện ngày 10 tháng năm 2018 Chấp nhận đăng ngày 20 tháng năm 2018 Địa chỉ: 1Học viện Quân y; Viện Điện tử - Viện Khoa học Công nghệ quân * Email: tqgiaphvqy@gmail.com 398 T Q Giáp, N L Chiến, L K Biên, “Xây dựng mạch điện tử … xung điện chiều.” ... thần ần kinh ứng với kích thích xung điện ện chiều chiều, từ giải thích ccơ ch chếế tạo điện hoạt động tế bbào th thần ần kinh đáp ứng kích thích tế bbào th thần ần kinh với xung điện chiều L Làà... ết mạch điện tử ttương ương đương vvềề mặt vật lý cho tế bbào có khả khả kích thích 392 T Q Giáp, N L Chiến, Chiến, L K Biên Biên,, “ Xây Xây dựng ựng mạch điện tử … xung điện điện chiều. ” chiều. .. Chiến, Chiến, L K Biên Biên,, “ Xây Xây dựng ựng mạch điện tử … xung điện điện chiều. ” chiều Nghiên ccứu ứu khoa học cơng nghệ Hình 10 Kích thích bbằng ằng xung điện chiều ccường ờng độ 80 80μA,