细胞内钙信号简化模型中的多模态编码
神经元与认知
2009-12-17 v1 亚细胞过程
摘要
许多细胞利用钙信号将信息从质膜胞外侧传递至其内部的靶点。由于几乎所有细胞都采用生化反应网络进行Ca2+信号传导，大量研究致力于理解Ca2+响应的功能角色，并破译其复杂动力学如何受Ca2+相关信号转导通路生化网络的调控。实验观察表明，细胞对外部刺激的Ca2+信号通过频率调制或振幅调制来编码信息。尽管最小模型能分别捕捉这两种动力学类型，但它们无法展现不同且更高级的编码模式。基于分岔理论的论证，我们提出在某些生物物理条件下，最小模型也能表现出更复杂的信息编码模式。我们考虑了Li和Rinzel的最小模型，并证明信息编码可通过Ca2+振荡的振幅调制(AM)、频率调制(FM)或两者兼有(AFM)实现。我们的工作受星形胶质细胞中钙信号传导的启发，星形胶质细胞是主要的皮质胶质细胞，如今被认为在调节神经元活动和大脑信息处理中起关键作用。我们解释我们的结果对于更好地理解突触信息传递至关重要。此外，我们的结果也可能有助于更深入地理解其他由Ca2+信号传导调控的生理过程实例。
引用
@article{arxiv.0912.3064,
title = {Multimodal encoding in a simplified model of intracellular calcium signaling},
author = {Maurizio De Pitta` and Vladislav Volman and Herbert Levine and Eshel Ben-Jacob},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.3064},
year = {2009}
}
备注
27 pages, 2 Tables, 17 Figures. Submitted as invited contribution meant to be part of the Special Issue devoted to Neuroscience Today (Florence, Italy, March, 25th-27th, 2007)