动作电位编码光学二次谐波快速检测神经纤维膜电位动力学

神经纤维膜电位动力学特性与神经信息的传导和编码密切关联。目前,传统电生理测量方法无法同时对膜上多个部位的动作电位进行快速检测。利用非线性光学二次谐波方法,通过数学建模,研究了髓鞘神经纤维动作电位编码的二次谐波信号特征及其检测灵敏性,并将其用于分析由压力引起的神经纤维形态改变,包括轴突直径和髓鞘厚度的改变,实现神经传导信息变化的快速检测。发现神经纤维膜电位的变化可以通过光学二次谐波信号的特征来表征。当神经纤维严重脱鞘时,其上的动作电位会产生明显的传输阻滞。结果表明光学二次谐波技术有望成为神经纤维损伤状态快速检测的一种有力手段。