мы занимаемся моделированием нервной системы C. Elegans. Большинство людей считает, что нервная система червя кодирует информацию через градуированные потенциалы и/или плато-потенциалы, а не потенциалы действия, как, например, во многих частях нервной системы человека.
Мы планируем использовать симуляцию NEURON, созданную командой OpenWorm . Мы хотим увидеть, чего мы можем достичь, включив механизмы каналов и, что наиболее важно, совершив переход от модели сети с пиками к модели, отражающей приведенное выше убеждение, что C. Elegans не использует потенциалы действия. Затем мы хотим сравнить это с данными, собранными в Венском университете.
Я изучаю математику, и это проект для университета, поэтому я безнадежно сбит с толку книгами по неврологии, которые я просматривал. Вместо этого я надеюсь, что вы, ребята, можете помочь мне с моим вопросом. Чтобы объяснить, рассмотрим следующий сценарий внутри C. Elegans:
Скажем, у меня есть нейроны А и В, соединенные каким-то синапсом. Нейрон А стимулируется зажимом напряжения и генерирует переменный градиентный потенциал, продолжающийся в течение длительного периода времени (скажем, 20 мс). Теперь, как бы выглядел типичный мембранный потенциал нейрона B, который можно было бы ожидать в этой ситуации? На картинках:
Я понимаю, что это несколько некорректная постановка вопроса, но я прошу не подробного химического или биологического объяснения процесса, а скорее эвристики, которая может служить отправной точкой для моделирования. Если есть что-то уже известное в этом отношении, я был бы признателен, если бы вы могли указать мне на ссылки.
Следующий вопрос будет заключаться в том, как реализовать это в NEURON, у которого есть только NetCon для создания сетей. Я подумал, что мог бы использовать искусственный смоделированный синапс, нарисовав небольшой длинный цилиндр с несколькими отсеками между нейронами, а затем используя соединение типа щелевого соединения, но я действительно не знаю, имеет ли это вообще смысл.
Согласно этой исследовательской работе Локари и Гудмана, мембранный потенциал покоя C.Elegans в два раза больше, потому что это ступенчатый потенциал покоя -70 мВ и -35 мВ. После начальной активации сохраняется потенциал покоя -35 мВ после более высокой деполяризации, поэтому на вашем графике начальная деполяризация будет немного выше, а затем падает до -35 мВ в течение примерно 60+ секунд. При прекращении или получении запрещающего сигнала это значение падает до -70 мВ. Я не вижу никаких причин, по которым принимающий нейрон реагировал бы по-другому, пока сила активации была достаточной для создания положительной деполяризации. Как упомянул Ижаки в комментариях, прочность синаптических связей играет важную роль. Вот хороший тезис о переносе между нейтронами у К.Элганса., он также объясняет методы исследования нейтронов в центральной нервной системе C.Elegans и, кажется, видит два паттерна активации в зависимости от применяемого метода. Только несколько нейтронов были полностью зарегистрированы у C. Elegans, поэтому вполне возможно, что могут возникать разные модели потенциала, нервные системы далеко не однородны, люди, по-видимому, используют более одного типа .
В данный момент я не могу ответить больше, чем это, так как у меня нет времени на дополнительное чтение, но я надеюсь, что это, по крайней мере, будет полезно.
Ижаки
Максимум