胆碱能视网膜波的反应 - 扩散模型

在接收视觉刺激之前，称为视网膜波的自发性相关活动驱动着依赖活动的发育程序。由乙酰胆碱（ACh）介导的早期阶段波表现为缓慢传播的动作电位爆发。据信，这些波由星爆无长突细胞（SACs）的自发放电引发，其密集的回旋连接随后将此活动横向传播。其延长的波间间隔和移动的波边界是由于 SACs 的慢后超极化形成了可招募细胞和不应期细胞的演化镶嵌，前者能参与波，后者则不能。近期证据表明，胆碱能波可能受细胞外 ACh 浓度的调节。在此，我们构建了一个简化且生物物理一致的胆碱能视网膜波反应 - 扩散模型，能够重现小鼠视网膜记录中观察到的波动力学。SACs 密集的回旋连接通过 ACh 的体积释放和扩散发生的局部兴奋性耦合来建模。与以往基于模拟的模型不同，我们能够利用非线性波理论将波特征与潜在的生理参数联系起来，使该模型有助于确定适当的药理学操作，以在实验中产生具有特定时空特征的波。该模型用于确定 ACh 介导的连接如何调节波活动，以及噪声率和 sAHP 不应期如何导致临界波大小的变异性。