电压动力学对感觉毛细胞模型响应特性的影响

听觉和前庭器官中的感觉毛细胞依赖主动机制来实现高灵敏度和频率选择性。最近的实验研究记录了低等脊椎动物毛细胞在两个不同层面上的自持振荡。首先，毛束可以发生自发的机械振荡。其次，已观察到跨毛细胞基底外侧膜的体细胞电压振荡。我们开发了一个牛蛙球囊毛细胞的生物物理模型，该模型由机械和电两个部分组成，旨在研究机械振荡与电压振荡如何相互作用以产生相干的自持振荡，以及这种相互作用如何贡献于毛细胞的整体灵敏度和选择性。该模型包含一个非线性机械随机毛束系统，其与描述体细胞离子电流的 Hodgkin-Huxley 型系统进行双向耦合。我们在模型参数空间中隔离出相干自发振荡的区域，随后研究隔室间的耦合如何影响毛细胞对外部机械扰动的敏感性。我们表明，自发电振荡可能显著增强毛细胞的灵敏度和选择性。