星形胶质细胞时空钙动力学生物物理决定因素的表征

星形胶质细胞在脑信息处理中所执行的大部分功能都与钙波相关。涉及钙波的实验研究呈现出不一致的结果，导致对这些细胞功能的完整理解存在空白。数学模型的使用有助于理解实验结果，识别钙波中涉及的化学机制以及实验方法的局限。该模型基于扩散，并使用受体与通道作为边界条件。所开发的计算机程序可用于研究复杂几何结构，包含多个星形胶质细胞，每个细胞具有若干分支。代码结构便于适配可与模型比较的多种实验情境。代码已存入ModelDB仓库，出版后将编号为266795。敏感性分析显示了各参数的相对重要性，并确定了每个参数的理想取值范围。我们表明多组取值可导致相同的钙信号动力学。这促使人们对文献中常用的星形胶质细胞钙信号建模参数提出质疑，并提示更好的实验规划。在工作的最后部分，评估了位于分支末端附近的内质网所产生的效应。我们得出结论：当其位于谷氨酸能刺激区域附近时，有利于局部钙动力学；相反，当其位于远离受刺激区域的点时，会加速信号的全局传播。