針刺麻醉的物理模型理論
活動訊息
內容簡介
在神經系統中傳遞的神經信號為由神經細胞（神經元）產生和傳導的「動作電位」（尖峰或脈衝）。基於神經元組織膜內電滲現象的基本電動力學理論，本書作者研究了神經元組織膜的導電特性；研發了動作電位產生和傳遞的基本物理模型。 建立了一個能夠解釋針刺麻醉機制的基本物理模型。
假設刺針的針頭是圓形的完美導電金屬球體，靜電理論推導出穴位神經元膜外區因針刺而增加的密度，因而提高穴位神經元組織膜內的電荷密度。對應疼痛動作電位信號，可產生反動作電位，反射回大腦。從而調降傳向大腦中的動作電位信號，產生減弱疼痛壓力的效果。針刺將與楓木相似的穴位電導率增大至與蒸餾水相似，產生降低疼痛信號壓力強度99%的效果。此模擬結果清楚地表明針刺麻醉可行性的基本物理。
本書的新模型數學簡單、物理觀念清晰，為一方便使用的模型。將可以為未來的針灸科學研發計劃提供所需的基礎科學背景。
目錄
序
作者簡介
第1章 導言
第2章 電壓門控單離子通道模型
第3章 能斯特均衡狀態
第4章 靜態離子門控通道電壓
第5章 離子型電壓門控通道生成的動作電位
第6章 三離子型電壓門控通道生成的動作電位
第7章 神經元信號傳播的多介質效應
第8章 傳導電神經元信號的數學程式
第9章 針刺麻醉的物理模型
第10章 輻射壓力模型計算
第11章 關鍵參數
第12章 針刺麻醉之可行性的基本物理
第13章 刺針效應的基本物理
第14章 結論
附錄A 物理參數和單位
附錄B 物理名詞
參考文獻
序／導讀
序
尼克森總統1972年訪華，當時開啟了許多電視報導的新活動。針刺麻醉外科手術的展示給我留下了深刻的印象。我對遠程控制從手術操作位置到大腦的神經疼痛信號的傳導物理原理感到非常困惑。在過去的半個世紀裡，我一直在想建立一個神經麻醉的基本物理模型來瞭解針刺麻醉的機制。然而，我的教育背景不是生物學─醫學，我從來沒有奢望能自我解決這些難題。
2008∼2010年我在陽明大學進行「生物醫用材料的偏振光學特性」研究計畫，結果證明了穆勒矩陣偏振技術在遙感和生物醫學組織鑑別方面的應用可行性。這段經歷使我得到了一個很好的機緣，將我的研究領域從純物理學轉向生物醫學。 此外，在神經研究所連正章教授的一次生物學院演講中，我了解到傳播中的神經信號本質上是電的信號：動作電位。對我來說，就像我研究過的金屬、半導體和超導體一樣，神經元也是一種可用於電磁信號傳輸的材料。在2023 年6 月出版的《神經信號生成和傳播的物理模型理論》書中，報告了我在2015∼2022 年的七年學習和研究成果。幸運的是，我也已研發出一個神經麻醉的基本物理模型來幫助我了解針刺麻醉的可能機制，它解決了我半世紀來的心中困惑。
為了解針刺麻醉可行性的基本物理，本書採取一個具有三種離子（Na+、K+ 和Cl–）的穴位神經元電壓門控通道和圓形金屬針頭的物理模型，探討了針刺麻醉的實際可能機制。模擬結果清楚地表明針刺麻醉可行性的基本物理，我的模型在數學上簡單而且具有微觀隨機統計物理學的基礎，常數值均可以實驗測定。
我期望此模型應可能提供純物理學家和生物醫學專家之間的研究橋樑，以增進未來對針刺麻醉機制和神經信號傳播的基本瞭解。
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