Küsimus:
Kas Hodgkini-Huxley membraani "ammendumine" pideval stimulatsioonil on tõeline nähtus?
user24
2012-01-02 01:22:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mängisin ringi Hodgkin-Huxley mudeli simulatsiooniga, kasutades nende kalmaari hiiglasliku aksoni algseid parameetreid.

Rakendades mudelis pidevat stimulatsioonivoolu puhkeseisundis käivitatakse lõpmatu tegevuspotentsiaalide rida, mis tundub mõistlik. Kuid kui vool ületab künnise, surevad need AP-d väga kiiresti välja, kuna nii membraanipotentsiaal kui ka iooni juhtivus saavutavad püsiseisundi.

Kuidas seda nähtust nimetatakse? Kas see on tõeline nähtus või lihtsalt Hodgkin-Huxley mudeli artefakt?

enter image description here

Kas lihtsalt minu enda võime teie tulemusi reprodutseerida, kas kasutasite mõnda veebisimulaatorit või kodeerisite oma?
@jonsca: See põhineb ülikoolikursuse kursusel. Ma ei tohiks seda avalikult jagada, kuid võiksin teile saata Matlabi koodi (tim@gurka.se). See on naiivne DE lahendaja, mis lähendab diferentse otseselt 1e-3 ms sammuga.
Kaks vastused:
yamad
2012-01-04 21:06:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Seda nähtust nimetatakse depolarisatsiooniblokkiks ja see esineb voolu-klambriga katsetes reaalsetes membraanides.

Peamine mehhanism on see, et membraanil pole lubatud piisavalt repolariseeruda leevendada naatriumikanalite inaktiveerimist. Hodgkini-Huxley mudel kajastab seda h-värava (naatriumi inaktiveerimisvärava) "tagurpidi" sõltuvuses pingest - kõrgematel pingetel on inaktiveerimine suurem. See tähendab, et naatriumikanalid ei saa enne membraani repolarisatsiooni uuesti avaneda ega käivitada muud toimepotentsiaali. Kanooniliselt on vajadus naatriumikanalite inaktiveerimise leevendamiseks põhjus potentsiaalse hüperpolarisatsiooni faasis, kus AP allakäik muutub ajutiselt negatiivsemaks kui puhkepotentsiaal.

Depolarisatsioonibloki asjakohasus in vivo füsioloogilisi seisundeid ei uurita hästi. Pole tõenäoline, et füsioloogilistes tingimustes toimuks hästi käituvate neuronite korral depolarisatsiooniblokk. Kuid on võimalik, et see juhtub patoloogiliste seisundite ajal.

walkytalky
2012-01-02 07:51:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

(mul peaks ilmselt sellele mõistlik vastus olema, kuid kuna ma seda ei tee, siis kavatsen seda tiivustada. See on ilmselt lihtsalt võimalus täiesti lolliks teha mina. Palun suhtuge kõigesse järgnevasse äärmise kahtlusega.)

Ma arvan, et see on tõhusalt mudeli artefakt. See ei pruugi olla kõige kitsamas mõttes tõsi - on võimalik, et sellist käitumist võib tekitada tõelistes eksperimentaalsetes ettevalmistustes - kuid see eeldaks nende juhtimist drastiliselt mittefüsioloogilistel viisidel. Ma pole teadlik, et seda on tehtud, kuid olen kindel, et see on lihtsalt minu teadmatus - oleksin üllatunud, kui keegi poleks proovinud.

Füsioloogilises mõttes: kus oleks nii suur pidev vool päriselt kambrist? Kuhu tasud läheksid? Kuidas saaks seda realistlike piiritingimustega säilitada?

Kuigi on võimalik, et selline mõju võib elusüsteemides mängida väga ajutiselt, näib ebatõenäoline, et sellist tõelist püsivat seisundit kunagi saavutataks .

Täname teie panuse eest. Mind huvitab siiski see, mis juhtuks tõelise membraaniga, mitte see, kas olukord toimub tõenäoliselt loomulikult.
@Tim Sel juhul peate tõenäoliselt oma pakutava katse osas täpsemalt rääkima. Teie küsimus näib taanduvat sellele, kui täielikult kirjeldab H-H mudel tegeliku AP-d leviva aksonimembraani käitumist. (On olemas lisaküsimus selle kohta, kui hästi teie sims mudeli rakendab, kuid jätame selle praegu välja.) Eksperimendi tegemata jätmise järel võin ainult oletada. Minu sisetunne on see, et kui oleksite selle suhtes piisavalt agressiivne, oleks võimalik tõeline membraan stabiilsesse seisundisse viia, kuid see ei näitaks midagi sisulist.
Küsimus on pigem selles, kui hästi kirjeldab mudel tegelikkust ühes konkreetses aspektis. Kontrollimise võimalus oleks kinnitada kalmaari hiiglaslik akson Hodgkini ja Huxley kombel, rakendada piisava amplituudiga püsivool ja mõõta membraanipotentsiaali.
Ma ei pea ebatõenäoliseks, et see võib olla teadaolev probleem mudeli või tegeliku membraani teadaoleva käitumisega.
@Tim Selle katse jaoks jään üldjoontes oma oletuse juurde. Piisava voolusüstiga võite kanalipopulatsiooni võnkekäitumise üle trumbata. Oleks aga huvitav näha, kui täpselt selle jaoks vajalik tegelik vool mudeli ennustusega kokku sobis.
Minu seisukohalt ei ole küsimusele asjakohane, kas see nähtus nõuab rakku mittefüsioloogilist sisestamist või mitte. See pole * mudeli artefakt. Tegelikult ennustab mudel tõelise neuroni käitumist.


ⓘ
See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...