שְׁאֵלָה:
האם "תשישות" של קרום הודג'קין-האקסלי בגירוי מתמיד היא תופעה אמיתית?
user24
2012-01-02 01:22:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

שיחקתי בסימולציה של מודל הודג'קין-האקסלי תוך שימוש בפרמטרים המקוריים שלהם לאקסון הענק דיונון.

על ידי הפעלת זרם גירוי קבוע על המודל ב במצב מנוחה, מופעל רכבת אינסופית של פוטנציאל פעולה, שנראה סביר. עם זאת, אם הזרם חורג מסף, נגישות ה- AP הללו מתות מהר מאוד מכיוון שגם פוטנציאל הממברנה וגם מוליכות היונים מגיעים למצב יציב.

איך קוראים לתופעה הזו? האם זו תופעה אמיתית, או סתם חפץ ממודל הודג'קין-האקסלי?

enter image description here

רק בשביל היכולת שלי לשחזר את התוצאות שלך, האם השתמשת באחד מהסימולטורים המקוונים או שקידדת משלך?
@jonsca: זה מבוסס על קורס מקורס באוניברסיטה. אני לא צריך לשתף אותו בפומבי, אבל יכול לשלוח לך בדוא"ל את קוד Matlab ([email protected]). זהו פותר נאיבי של DE המקרב ישירות את ההפרשים בשלבי זמן של 1e-3 ms.
שתיים תשובות:
#1
+6
yamad
2012-01-04 21:06:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

תופעה זו נקראת בלוק דעפולריזציה והיא מתרחשת בממברנות אמיתיות בניסויים של מהדק נוכחי. להקל על השבתת תעלות הנתרן. מודל הודג'קין-האקסלי משקף זאת בתלות המתח "ההפוכה" של שער h (שער אי-הפעלת נתרן) - ההפעלה גדולה יותר במתח גבוה יותר. משמעות הדבר היא שתעלות הנתרן אינן יכולות להיפתח שוב, או לעורר פוטנציאל פעולה אחר, עד שהקרום יהיה מקוטב מחדש. מבחינה קנונית, הצורך להקל על השבתה של תעלות הנתרן הוא הסיבה לשלב לאחר ההיפרפולריזציה של פוטנציאל פעולה שבו מוחץ ה- AP הופך לחולף יותר מאשר פוטנציאל המנוחה.

הרלוונטיות של בלוק הדפולריזציה ב in vivo התנאים הפיזיולוגיים לא נחקרו היטב. אין זה סביר שחסימת דפולריזציה מתרחשת בתאי עצב המתנהגים היטב בתנאים פיזיולוגיים. עם זאת, יתכן שזה קורה במצבים פתולוגיים.

#2
+4
walkytalky
2012-01-02 07:51:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

(אני כנראה צריך לענות על כך על קצה דעתי, אבל מכיוון שאני לא אני הולך לכופף את זה. זו כנראה רק הזדמנות להטעות אני מתייחס בבקשה לחשדנות קיצונית לכל מה שאחרי.)

אני חושב שזה ביעילות חפץ של המודל. יתכן וזה לא נכון במובן המחמיר ביותר - יתכן שניתן לייצר התנהגות כזו בתכשירים ניסיוניים אמיתיים - אך זה ידרוש להניע אותם בדרכים לא פיזיולוגיות דרסטיות. אני לא מודע לכך שזה נעשה, אבל אני בטוח שזו רק הבורות שלי - אני אתפלא אם אף אחד לא ניסה.

במונחים פיזיולוגיים, אם כי: היכן היה זרם קבוע כה גדול באים מתא אמיתי? לאן יגיעו האישומים? כיצד זה יתקיים בתנאי גבול מציאותיים?

אמנם יתכן ואפקט כזה יכול להופיע באופן חולף מאוד במערכות חיים, אך נראה כי לא ניתן להגיע למצב יציב אמיתי מסוג זה. .

תודה על הקלט שלך. אני מתעניין במה שיקרה לקרום אמיתי, לא אם המצב עשוי להתרחש באופן טבעי.
@Tim במקרה כזה אתה כנראה צריך להיות יותר ספציפי לגבי הניסוי שאתה מציע. נראה כי שאלתך מסתכמת עד כמה מודל ה- H-H מתאר באופן מלא את התנהגות קרום האקסון הממשי המפיץ AP. (יש נושא עזר עד כמה הסים שלך מיישם את המודל, אבל בוא נגנז את זה בינתיים.) לא עשיתי את הניסוי. האינטואיציה שלי היא שאפשר יהיה להניע קרום אמיתי למצב יציב אם אתה מספיק אגרסיבי לגבי זה, אבל פעולה זו לא תדגים שום דבר משמעותי.
השאלה היא דווקא עד כמה המודל מתאר את המציאות בהיבט ספציפי אחד. דרך לבדוק תהיה להדק אקסון ענק של דיונונים כמו שעשו הודג'קין והאקסלי, להפעיל זרם קבוע עם משרעת מספקת ולמדוד את פוטנציאל הממברנה.
אני לא מוצא את זה בלתי סביר שזו יכולה להיות בעיה ידועה במודל או התנהגות ידועה של הממברנה האמיתית.
@Tim עבור הניסוי הזה, אני עומד בגדול על הניחוש שלי. בעזרת הזרקת זרם מספקת אתה יכול להכריע את התנהגויות התנודה של אוכלוסיית הערוצים. עם זאת, יהיה מעניין לראות עד כמה הזרם האמיתי הדרוש לכך תואם את תחזית המודל.
מנקודת מבטי, האם תופעה זו מחייבת קלט לא פיזיולוגי לתא או לא אינה רלוונטית לשאלה. זה * לא * חפץ של המודל. למעשה, המודל מנבא התנהגות של נוירון אמיתי.


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...