nevromekanikk

Nevromekanikk er et tverrfaglig felt som undersøker forholdet mellom mekaniske krefter og nervesystemet. Faget omfatter mekaniske egenskaper ved nevralvev, mekanosignalering og hvordan mekaniske forhold påvirker utvikling, funksjon og reparasjon av nerveceller og nervevev. Det inkluderer også hvordan nervesystemet responderer på fysiske krefter under normal drift og ved skade.

På molekyl- og cellulært nivå omfatter nevromekanikk mekanosensoriske mekanismer, cytoskjelettets rolle, membranens viskoelastiske egenskaper og mekanosensitive ionekanaler som Piezo. Mekaniske signaler kan påvirke axonal vekst og retning, synaptisk plastisitet og nevrotransmittering. I større skala studerer man hvordan vevets stivhet, struktur og celle-matrix-interaksjoner påvirker nerveledningshastighet og sensorisk og motorisk funksjon.

Metoder og verktøy inkluderer eksperimentelle teknikker som atomic force microscopy (AFM), nanoindentasjon, mikropipette-aspirasjon, magnetiske og optiske manipulasjonsverktøy, samt MR-elastografi. Dataanalyse og modellering bruker finite element-analyse, molekylær dynamikk og multiskala modeller for å koble molekylære prosesser til vevets mekaniske oppførsel og nevral aktivitet.

Anvendelser inkluderer forståelse av traumatisk hjerneskade og ryggmargsskade, utvikling av nevroproteser og rehabiliteringsteknikker, samt design av biomaterialer og vevsteknologi for nevroregenerasjon. Nevromekanikk er derfor viktig for både grunnforskning og kliniske anvendelser.