植物中单动作电位信号的通信与信息论
神经元与认知
2019-04-05 v1 信息论
信号处理
math.IT
摘要
许多植物，如含羞草（敏感植物），利用称为动作电位（APs）的电化学信号进行快速的细胞间通信。在本文中，我们考虑单个 AP 信号的反应扩散模型，从通信与信息论的角度分析 APs。我们利用分子通信的概念来解释植物中单个 AP 脉冲与一个或多个接收细胞共享时的底层信息传递过程。我们还使用化学 Langevin 方程来兼顾系统的确定性以及随机性分量。最后，我们对单动作电位进行了信息论分析，获得了这些信号的可达信息速率。我们表明，一般而言，AP 信号的存在能够提高具有不同设置下接收器的相邻细胞之间的互信息与信息传播速度。
引用
@article{arxiv.1811.03612,
title = {Communication and Information Theory of Single Action Potential Signals in Plants},
author = {Hamdan Awan and Raviraj S. Adve and Nigel Wallbridge and Carrol Plummer and Andrew W. Eckford},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.03612},
year = {2019}
}
备注
13 Pages, 15 Figures, Accepted for Publication in IEEE Transactions on NanoBioscience