user135172

Модель Ходжина-Хаксли для одного нейрона


Неврология Домашнее задание Нейрофизиология Расчетно-модель Биология

Я просматриваю (через edX ) вводный курс для вычислительной нейронауки. Во второй лекции рассматривается модель Ходжина-Хаксли. Я перехожу к некоторым вопросам и столкнулся с проблемой с одним из них (рисунок упражнения прилагается ниже). У меня большой опыт в математике, но мой опыт в биологии пока еще очень плох. Мне сложно связать биологию с математикой. Может ли кто-нибудь помочь с этим вопросом:

введите описание изображения здесьвведите описание изображения здесь

Спасибо!!

shigeta
Я думаю, что, поскольку вопрос включает ответ и просит объяснения, это законный вопрос

mdperry
Представленные вами данные предполагают, что мы все хорошо знакомы с экспериментальными фактами и априорными предположениями, которые вошли в вывод модели Ходжкина-Хаксли, поэтому я не думаю, что вы найдете много помощи в этом форуме, если (а) правильный человек видит ваш пост, или (б) вы предоставляете больше информации. Учитывая, что эта работа была опубликована в 5 основных документах после Второй мировой войны, я бы не подумал, что вам нужно воссоздать аргументы для изучения вычислительной нейронауки. Речь идет о молекулярной физиологии, лежащей в основе передачи потенциалов действия.

WYSIWYG♦
На самом деле это не самое популярное представление модели. Вы можете посмотреть на этот ответ . Вы также можете обратиться к этой книге - « Математические основы нейронауки » Барда Эменрута. Это всеобъемлющая книга (включает в себя математические модели различных аспектов нейронауки) и ее легко понять.

HBeel
@ user135172 edx имеет форумы курсов, где вы можете найти дополнительную помощь

Chelonian
Где актуальные вопросы ?

Ответы


EdM

Поскольку вы не получили правильного ответа на № 6, давайте рассмотрим основы этой модели.

В основе модели лежит именно утверждение в № 6: индивидуальный канал имеет определенную проводимость, когда он проводит , и если все они проводят, то общая проводимость является одноканальной проводимостью, умноженной на количество каналов (проводимости в параллельное добавление).

Путаница исходит из того, что в терминологии, используемой здесь, «открытый» канал не обязательно ведет . Вероятность того, что один канал проводит, - это продукт р N 1 s N 2 р N 1 s N 2 ,

р N 1 р N 1 описывает процесс активации, в то время как s N 2 s N 2 описывает процесс «инактивации». Это два отдельных процесса, и теперь процесс активации, как известно, обусловлен зависящими от напряжения изменениями конфигурации трансмембранных доменов белка канала, тогда как процесс инактивации представляет собой заряженную часть белка внутри клетки, которая более медленно перемещается в блокировать канал, когда ячейка деполяризована. См. Это резюме Клэя Армстронга, который внес большой вклад в наше понимание этих процессов.

Таким образом, в терминологии здесь канал может быть «открытым» (в терминах р р процесс), но все же «инактивирован» (через s s процесс) и, следовательно, быть непроводящими . Он также может быть «закрытым» (с точки зрения р р процесс) и «инактивированный», и в этом случае он также не ведет .

То, как это моделируется, является то, что s = 1 s знак равно 1 означает отсутствие инактивации, тогда как s = 0 s знак равно 0 означает полностью инактивированный . Так что это вопрос 3. Это противоречит процессу активации, в котором r = 1 р знак равно 1 полная активация.

Вопрос 4 может немного ввести в заблуждение, поскольку может существовать скрытое предположение о том, что вы начинаете с потенциального U 0 U 0 в течение длительного времени, а затем увеличивая U U внезапно (именно так генерируются потенциалы действия). В этом случае ваше понимание дифференциальных уравнений должно дать понять, что τ р τ р а также τ s τ s являются постоянными времени для ответов р р а также s s процессов к изменению U U , Процесс с более короткой постоянной времени отвечает быстрее, поэтому активация предшествует инактивации (в среднем). Различные полномочия, связанные с р р а также s s процессов ( N 1 , n 2 N 1 , N 2 ) может немного путать вещи, но попробуйте запустить эту модель, и вы должны быть уверены.

Сначала это может показаться запутанным, но Ходжкин и Хаксли разработали эту модель, основанную исключительно на своих электрофизиологических исследованиях (с помощью Бернарда Каца). Удивительно, как постулаты этой модели из нескольких отдельных каналов и отдельные процессы активации и инактивации были настолько хорошо проверены на молекулярном уровне за последние десятилетия.

user135172
Понимаю. Я думаю, что получил большую часть вашего подробного объяснения. Я также рассмотрю ссылку. Спасибо!!

Смотри также