离子通道通用模型中历史依赖动力学的解析研究
亚细胞过程
2010-04-29 v2 神经元与认知
定量方法
摘要
近期实验表明，单个神经元和离子通道群体对刺激的适应时间尺度会随着刺激时长增加而减慢；事实上，此类系统中似乎不存在时间尺度的上限。此外，对单个离子通道的膜片钳实验提示，单个离子通道内存在大量且大多不可观测的失活状态空间。这引发了关于众多失活状态与观测行为之间关系的问题。在本工作中，我们提出了一个离子通道动力学的最小模型，该模型不假设失活状态空间的任何特定结构。该模型足够简单，使得解析研究成为可能。这清晰而简洁地解释了在电压钳设置下钠通道中实验观测到的指数型历史依赖弛豫现象，并表明其从慢失活中恢复的速率必须依赖于电压。此外，我们预测，过于稀疏的锋电位活动无法产生历史依赖的弛豫。尽管该模型是针对离子通道群体提出的，但其简单性和通用性使其成为建模其他系统中类似效应以及扩展到更高层次（例如已知也表现出多时间尺度的单个神经元）的良好起点。
引用
@article{arxiv.0912.4060,
title = {History dependent dynamics in a generic model of ion channels - an analytic study},
author = {Daniel Soudry and Ron Meir},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.4060},
year = {2010}
}
备注
Several small modifications and corrections were made to last version, due to reviewer comments. The only major change - we added two further sub-sections in Methods (sections 4.1.4 and 4.3.3) and one section (G) in the Supplementary Information.