- chất dẫn truyền thần kinh ức chế quan trọng nhất trong não bộ. - TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ SINH LÝ CỦA CON NGƢỜI ĐỐI VỚI GIẤC NGỦ. - Cấu tạo cơ bản của hệ thần kinh. - Nơron thần kinh. - Chức năng dẫn truyền xung động thần kinh của nơron. - Sự lan truyền xung trên tế bào thần kinh. - Giải phẫu thần kinh học và dƣợc học của Giấc ngủ: Ý nghĩa Lâm sàng. - Kiểm soát giấc ngủ và thức tỉnh. - Phân loại khác nhau của Giấc ngủ. - Rối loạn giấc ngủ. - Tế bào thần kinh là chìa khóa cho thức tỉnh và giấc ngủ. - Dòng CES kích hoạt các tế bào thần kinh ở thân não. - Một số nghiên cứu kết quả trong việc sử dụng dòng CES điều trị rối loạn giấc ngủ. - KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ MÁY ĐIỀU TRỊ RỐI LOẠN GIẤC NGỦ DÙNG XUNG ĐIỆN ĐỂ XÂY DỰNG BỘ THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHO MÁY. - Máy điều trị rối loạn giấc ngủ Alpha – Stim AID của Mỹ sản xuất. - Máy điều trị rối loạn giấc ngủ CES Ultra của Mỹ sản xuất. - Máy điều trị rối loạn giấc ngủ NCC medical của Trung Quốc sản xuất. - PHÂN TÍCH THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỂ ĐIỀU TRỊ RỐI LOẠN GIẤC NGỦ DÙNG PHƢƠNG PHÁP XUNG ĐIỆN. - Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển chính. - Sơ đồ nguyên lý khối màn hiển thị. - Sơ đồ nguyên lý khối tạo xung. - Sơ đồ nguyên lý khối khuếch đại. - Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển cƣờng độ. - Sơ đồ nguyên lý khối nguồn. - Sơ đồ nguyên lý khối bàn phím. - Xây dựng mô - đun phần mềm điều khiển và tạo các dạng xung điều trị cho máy điều trị rối loạn giấc ngủ dùng xung điện. - 73 Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt Thuật ngữ viết tắt Giải thích 5-HT chất dẫn truyền thần kinh serotonin Ach chất dẫn truyền thần kinh actetylcholine CES Kích thích điện trị liệu não CPU Bộ xử lý trung tâm DAC Bộ chuyển đổi số - tƣơng tự EEG điện não đồ fMRI Hình ảnh cộng hƣởng từ chức năng GABA chất dẫn truyền thần kinh ức chế quan trọng nhất trong não bộ GUI giao diện đồ họa ngƣời dùng IDE Môi trƣờng thiết kế hợp nhất LC nhân lục LCD màn hình tinh thể lỏng LDT Nhân mái bên lƣng của cuống não MCU Vi điều khiển MTL vùng Trung Thái Dƣơng nằm ở trung tâm bộ não NE chất dẫn truyền thần kinh norepinephrine NET điều trị xung điện thần kinh non-REM Giấc ngủ mắt di chuyển không nhanh PPN Nhân cuống - cầu của cuống não REM Giấc ngủ mắt di chuyển nhanh SSRIs chất ức chế tái hấp thu serotonin có chọn lọc TCET điều trị xung điện xuyên qua sọ Danh mục các bảng biểu Bảng 1.1. - Một số chất dẫn truyền thần kinh quan trọng. - 13 Bảng 1.2: Chất điều biến thần kinh của giấc ngủ và sự tỉnh thức. - Bảng chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản làm cơ sở cho việc thiết kế chế tạo thiết bị để điều trị rối loạn giấc ngủ dùng phƣơng pháp xung điện. - 12 Hình 1.9: Năng lượng (ánh sáng) từ các đối tượng tới tuyến tùng, vị trí được quan tâm trong con người của Rene Descartes, thông qua võng mạc và tâm thất não. - 17 Hình 1.10. - 19 Hình 1.11. - 21 Hình 1.12. - 22 Hình 1.13. - 24 Hình 1.14: Nhân dopaminergic trong não giữa và chúng kết nối tới đồi thị và phần bụng dẫn đến nền của não trước. - 25 Hình 1.15: Các tế bào thần kinh Norepinephrine từ nhân lục và hình dạng lưới, và chúng kết nối tới vỏ não (kích hoạt) trực tiếp thông qua bụng nền não trước, và gián tiếp thông qua các đồi thị. - 25 Hình 1.16: tế bào thần kinh Histamine và chúng kết nối: ACh, acetylcholine. - In lại từ bài báo Sleep Medicine, 4(5) Lin JS, "cấu trúc và cơ chế của não liên quan đến sự kiểm soát của vỏ não kích hoạt và sự thức tỉnh, với sự tập trung vào vùng sau dưới đồi thị và tế bào thần kinh histaminergic:471-503. - 25 Hình 1.17: Lưu ý rằng một số tế bào thần kinh cholinergic từ tới cầu chuyển tiếp trong đồi não, trong khi một số khác trực tiếp kết nối với vỏ não. - Tương tự như vậy, các tế bào thần kinh cholinergic từ nền não trước kết nối với đồi thị, và trực tiếp với vỏ não, bao gồm cả hệ Viền. - In lại từ Xu hướng trong Khoa học thần kinh 22, Perry et al, 'Acetylcholine trong tâm trí . - 26 Hình 1.18. - Dạng sóng EEG của giấc ngủ và thức tỉnh. - 30 Hình 1.19. - 38 Hình 1.20. - 39 Hình 1.21. - Sơ đồ khối thiết kế cho thiết bị điều trị rối loạn giấc ngủ dùng xung điện. - 50 Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý khối màn hình hiển thị LCD. - 55 Hình 3.10. - 55 Hình 3.11. - 56 Hình 3.12. - Sơ đồ nguyên lý khối khuếch đại xung. - 56 Hình 3.14. - 57 Hình 3.15. - 57 Hình 3.16. - 59 Hình 3.17. - 65 Hình 3.18. - 66 Hình 3.19. - 66 Hình 3.20. - 67 Hình 3.21. - 68 Hình 3.22. - 68 Hình 3.23. - Mạch thiết bị điều trị rối loạn giấc ngủ dùng xung điện thực tế đã hoàn thiện. - 68 Hình 3.24. - 69 Hình 3.25. - Chủ yếu dòng điện này đƣợc sử dụng để điều trị ở cả lúc mới xuất hiện trạng thái và lâu năm của bệnh lo âu, trầm cảm , rối loạn giấc ngủ. - Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng từ cƣờng độ dòng 1mA , và khoảng 5μA/cm2 của CES đi đến vùng đồi thị não tại một bán kính 13.30 mm là đủ để ảnh hƣởng đến việc sản xuất và giải phóng các dẫn truyền thần kinh (Ferdjallah, 1996). - Từ đó tác giả đề tài đƣa ra chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản làm cơ sở cho việc “thiết kế chế tạo thiết bị để điều trị rối loạn giấc ngủ dùng phƣơng pháp xung điện”. - TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ SINH LÝ CỦA CON NGƢỜI ĐỐI VỚI GIẤC NGỦ 1.1. - Giả thuyết này đã dẫn đến sự phát triển đáng kể trong thần kinh nhận thức học (cognitive neuroscience). - Cấu tạo cơ bản của hệ thần kinh 1.2.1. - Nơron thần kinh Nơ ron là đơn vị cấu tạo cơ bản của hệ thần kinh. - Toàn bộ hệ thần kinh có khoảng 1.000 tỉ nơ ron (1012). - Vì vậy, nơi nào tập trung nhiều thân nơ ron thì tổ chức thần kinh có màu xám (ví dụ: vỏ não, các nhân xám dƣới vỏ, chất xám tủy sống. - Ngoài ra, thân nơ ron có thể là nơi phát sinh xung động thần kinh và cũng có thể là nơi tiếp nhận xung động thần kinh từ nơi khác truyền đến nơ ron. - Đuôi gai là bộ phận chủ yếu tiếp nhận xung động thần kinh truyền đến nơ ron. - Sợi trục và đuôi gai tạo nên dây thần kinh và chất trắng của hệ thần kinh. - Sợi trục là bộ phận duy nhất dẫn truyền xung động thần kinh đi ra khỏi nơ ron. - Cúc tận cùng là bộ phận của nơ ron tham gia cấu tạo một cấu trúc đặc biệt gọi là xy náp (synapse. - Xy náp (synapse) Xy náp hay còn gọi là khớp thần kinh, đó là nơi tiếp xúc giữa 2 nơ ron với nhau hoặc giữa nơ ron với tế bào cơ quan mà nơ ron chi phối. - Toàn bộ hệ thần kinh có khoảng 1015 xy náp. - Vì vậy, về mặt cấu trúc, xy náp đƣợc chia làm 2 loại : *Xy náp thần kinh - thần kinh : chỗ nối giữa 2 nơ ron với nhau *Xy náp thần kinh - cơ quan: chỗ nối giữa nơ ron với tế bào cơ quan Về mặt cơ chế dẫn truyền, xy náp cũng đƣợc chia làm 2 loại: *Xy náp điện: có chứa nhiều nơi tiếp hợp hở (gap junctions) là các cấu trúc protein hình ống nhỏ cho phép các ion đi trực tiếp từ tế bào này sang tế bào khác. - Xy náp điện học đƣợc tìm thấy giữa sợi trục - thân tế bào, sợi trục - đuôi gai, đuôi gai - đuôi gai, thân tế bào - thân tế bào. - Những xy náp là con đƣờng dẫn truyền trực tiếp ion từ tế bào này sang tế bào khác, kênh này còn đủ rộng để cho các chất nhƣ AMP vòng và các peptid nhỏ đi qua. - Do đó các xy náp điện học này vừa là kênh cần cho sự liên lạc điện học và cả chuyển hoá nữa. - Loại xy náp này dẫn truyền tín hiệu nhanh, có nhiều trong cơ tim, cơ trơn. - *Xy náp hóa: xy náp điện học mặc dù đƣợc tìm thấy ở nhiều vùng trong hệ thần kinh, nhƣng loại xy náp dẫn truyền tín hiệu trong hệ thần kinh trung ƣơng của con ngƣời nhiều nhất là xy náp hoá học. - Cấu trúc loại xy náp này thay đổi ở các nơi khác nhau của hệ thần kinh nhƣng nhìn chung gồm 3 phần: phần trƣớc xy náp, khe xy náp, phần sau xy náp. - Xy náp hoá học dẫn truyền bằng cơ chế hoá học thông qua 6 chất trung gian hóa học. - Xy náp hóa học đóng vai trò vô cùng quan trọng trong sự dẫn truyền xung động thần kinh, nó bảo đảm cho luồng thần kinh chỉ truyền đi theo một chiều nhất định từ nơ ron này sang nơ ron khác và từ nơ ron đến tế bào cơ quan. - Mỗi xy náp gồm có 3 phần: *Phần trƣớc xy náp (Presynaptic neuron) Phần trƣớc xy náp chính là cúc tận cùng của nơ ron, trong cúc tận cùng có chứa các túi nhỏ gọi là túi xy náp (synaptic vesicle), bên trong túi chứa một chất hóa học đặc biệt đóng vai trò quan trọng trong sự dẫn truyền xung động thần kinh đi qua xy náp gọi là chất trung gian hóa học (chemical mediator) hay là chất truyền đạt thần kinh (neurotransmitter, transmitter). - Toàn bộ hệ thần kinh có khoảng 40 chất trung gian hóa học. - *Khe xy náp (Synaptic cleft) Khe xy náp là khoảng nằm giữa phần trƣớc và phần sau xy náp, rộng khoảng 30-50 nm. - Tại đây chứa các enzym đặc hiệu có chức năng phân giải chất trung gian hóa học để điều hòa sự dẫn truyền qua xy náp. - Phần sau xy náp (Postsynaptic cell) Phần sau xy náp là màng của nơ ron (xy náp thần kinh - thần kinh) hoặc là màng của tế bào cơ quan (xy náp thần kinh – cơ quan). - Trên màng sau xy náp có một cấu trúc đặc biệt đóng vai trò tiếp nhận chất trung gian hóa học gọi là Receptor: Receptor là một loại protein xuyên màng gồm có 2 phần. - Phần kết hợp với chất trung gian hóa học lồi vào khe xy náp. - Khi chất trung gian hóa học kết hợp vào receptor thì sẽ gây ra một trong hai hiện tƣợng sau đây ở phần sau xy náp: Các kênh ion sẽ mở ra, cho phép các ion đi vào và đi ra làm thay đổi điện thế ở màng sau xy náp. - Các enzym liên kết với receptor sẽ đƣợc hoạt hóa hoặc bị ức chế gây ra các tác dụng sinh lý ở tế bào sau xy náp
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt