植物中的通信：多种动作电位与机械敏感信号实验比较
分子网络
2019-11-13 v1 信息论
math.IT
神经元与认知
摘要
动作电位与机械敏感信号均是植物中重要的通信机制。考虑信息论框架，本文探讨了长细胞链（即多达 100 个）在不同构型下多种动作电位的有效范围，并引入植物中多种机械敏感激活信号（由机械刺激产生）的研究。对于这两类信号，我们发现每细胞的互信息与信息传播速度在接收细胞数量达到一定数目前趋于增加。然而，当细胞数量超过 10 至 12 后，每细胞的互信息开始下降。为验证我们的模型与结果，我们包含了对理论模型的实验验证，使用 PhytlSigns 生物信号放大器，使我们能够测量由植物中不同刺激诱发的多种动作电位与机械敏感激活信号相关的电压幅值。实验数据被用于计算互信息与信息传播速度，并与相应的数值结果进行比较。由于这些信号用于植物内多种重要任务，理解它们可能催生新的植物生物工程方法。
引用
@article{arxiv.1911.04895,
title = {Communication in Plants: Comparison of Multiple Action Potential and Mechanosensitive Signals with Experiments},
author = {Hamdan Awan and Kareem Zeid and Raviraj S. Adve and Nigel Wallbridge and Carrol Plummer and Andrew W. Eckford},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.04895},
year = {2019}
}
备注
12 Pages, 15 Figures, Accepted for Publication in IEEE Transactions on NanoBioscience