Pitanje:
Je li "iscrpljenost" Hodgkin-Huxleyeve membrane pri stalnoj stimulaciji stvaran fenomen?
user24
2012-01-02 01:22:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Igrao sam se sa simulacijom Hodgkin-Huxleyevog modela koristeći njihove izvorne parametre za gigantski akson lignje.

Primjenom konstantne stimulacijske struje na model u u stanju mirovanja pokreće se beskonačni niz akcijskih potencijala, što se čini razumnim. Međutim, ako struja prijeđe prag, ti AP vrlo brzo odumiru jer i membranski potencijal i ionske vodljivosti dosežu stabilno stanje.

Kako se zove ova pojava? Je li to stvarni fenomen ili samo artefakt Hodgkin-Huxleyevog modela?

enter image description here

Jeste li koristili neki od mrežnih simulatora ili ste sami kodirali samo zbog vlastite sposobnosti reprodukcije vaših rezultata?
@jonsca: Temelji se na jednom sa sveučilišnog tečaja. Ne bih ga trebao dijeliti javno, ali mogao bih vam poslati Matlab kôd ([email protected]). To je naivni DE rješivač koji izravno aproksimira razlike u vremenskim koracima od 1e-3 ms.
Dva odgovori:
#1
+6
yamad
2012-01-04 21:06:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ova pojava naziva se blok depolarizacije i javlja se u stvarnim membranama u eksperimentima sa stezanjem struje.

Ključni mehanizam je taj da membrana nije smjela repolarizirati dovoljno da ublažiti inaktivaciju natrijevih kanala. Hodgkin-Huxleyev model to odražava u "obrnutoj" ovisnosti napona h vrata (vrata za inaktivaciju natrija) - inaktivacija je veća kod većih napona. To znači da se natrijevi kanali ne mogu ponovno otvoriti ili pokrenuti drugi akcijski potencijal dok se membrana ne repolarizira. Kanonski, potreba za ublažavanjem inaktivacije natrijevih kanala razlog je faze nakon hiperpolarizacije akcijskog potencijala gdje AP donji udar postaje privremeno negativniji od potencijala mirovanja.

Relevantnost bloka depolarizacije u in vivo fiziološki uvjeti nisu dobro proučeni. Nije vjerojatno da se blok depolarizacije javlja u dobro ponašanim neuronima u fiziološkim uvjetima. Međutim, moguće je da se dogodi tijekom patoloških stanja.

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

(Vjerojatno bih na to trebao imati odgovor na to, ali pošto to ne učinim, okrenut ću ga. Ovo je vjerojatno samo prilika da napravim potpunu budalu Molim vas, prema svemu što slijedi odnosite se krajnje sumnjičavo.)

Mislim da je ovo učinkovito artefakt modela. To možda nije istina u najstrožem smislu - moguće je da bi se takvo ponašanje moglo postići u stvarnim eksperimentalnim pripravcima - ali za to bi bilo potrebno voditi ih na drastično nefiziološke načine. Nisam svjestan da je ovo učinjeno, ali siguran sam da je to samo moje neznanje - iznenadio bih se da nitko nije pokušao.

Ipak, u fiziološkom smislu: gdje bi bila tako velika konstantna struja dolaze iz prave ćelije? Gdje bi nestale optužbe? Kako bi se to moglo održati s realnim graničnim uvjetima?

Iako je moguće da takav učinak može vrlo brzo proći u živim sustavima, čini se malo vjerojatnim da se ikada može postići istinsko stabilno stanje ove vrste .

Hvala na unosu. Zanima me što bi se, međutim, dogodilo sa stvarnom membranom, a ne hoće li se situacija prirodno dogoditi.
@Tim U tom slučaju vjerojatno trebate biti precizniji u vezi s eksperimentom koji predlažete. Čini se da se vaše pitanje svodi na to koliko u potpunosti H-H model opisuje ponašanje stvarnih AP-a koji se šire aksonskom membranom. (Postoji pomoćno pitanje koliko dobro vaš sim implementira model, ali hajde da to za sada odložimo.) Nisam obavio eksperiment, mogu samo nagađati. Moja je intuicija da bi bilo moguće dovesti stvarnu membranu u stabilno stanje ako ste dovoljno agresivni u vezi s tim, ali da to ne bi pokazalo ništa značajno.
Pitanje je prije koliko model dobro opisuje stvarnost u jednom određenom aspektu. Način provjere bio bi stezanje divovskog aksona lignje na način na koji su to radili Hodgkin i Huxley, primjena konstantne struje dovoljne amplitude i mjerenje membranskog potencijala.
Ne smatram nevjerojatnim da bi to mogao biti poznati problem s modelom ili poznato ponašanje stvarne membrane.
@Tim Za taj eksperiment uglavnom stojim na pretpostavkama. Dovoljnim ubrizgavanjem struje mogli biste nadvladati oscilatorna ponašanja populacije kanala. Bilo bi, međutim, zanimljivo vidjeti koliko je stvarna struja potrebna za to odgovarala predviđanju modela.
S moje točke gledišta, zahtijeva li ili ne ova pojava nefiziološki unos u stanicu, nije bitno za pitanje. Ovo * nije * artefakt modela. Zapravo, model predviđa ponašanje pravog neurona.


Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...