通道噪声兴奋系统中快慢分析的失效
神经元与认知
2015-06-15 v2 统计力学
细胞行为
摘要
我们考虑基于Morris-Lecar神经元模型的兴奋系统的随机版本，其中噪声来源于随机钠离子和钾离子通道的打开和关闭。在确定性模型中，可以通过时间尺度分离来分析神经兴奋性，涉及快速电压变量和慢速恢复变量（代表开放钾通道的比例）。在随机设置中，自发兴奋由离子通道噪声引发。如果恢复变量在启动期间恒定，则可以使用Kramers速率理论计算自发活动率。通过系统摄动分析检验该假设在随机模型中的有效性。我们发现，在大多数物理相关情况下，该假设不成立，需要一种替代Kramers理论的方法来处理具有一个确定性不动点的兴奋系统。我们还表明，通过考虑随机过程的最大似然轨迹，可以在兴奋系统中制定退出时间问题。
引用
@article{arxiv.1304.6952,
title = {Breakdown of fast-slow analysis in an excitable system with channel noise},
author = {Jay M. Newby and Paul C. Bressloff and James P. Keener},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.6952},
year = {2015}
}