可激发细胞动作电位与范德瓦尔斯流体中声脉冲的相似性
生物物理
2018-01-08 v1
摘要
动作电位通常被描述为沿可兴奋细胞膜传播的一种纯电学变化。然而，近期实验表明，沿脂质界面传播并跨越熔融转变的非线性声脉冲，与动作电位具有许多相似性质。尽管存在惊人的实验相似性，对脂质系统中声脉冲的全面理论研究仍然缺乏。在此我们证明，对相变附近界面的理想化描述能够捕捉脂质单层中声脉冲以及活细胞中动作电位的许多性质。动作电位或许更好地被描述为相变附近软界面中的声脉冲，这一可能性由以下相似性质得以说明：时间与速度尺度的对应、定性的脉冲形状、对刺激幅度的S形响应（一种“全或无”行为）、在多种可观测量中出现（特别是温度的绝热变化）、由多种刺激激发，以及碰撞时湮灭。这项工作的一个启示是，仅关注电学测量可能会忽视细胞的关键功能信息。
引用
@article{arxiv.1801.01367,
title = {Similarities between action potentials and acoustic pulses in a van der Waals fluid},
author = {Matan Mussel and Matthias F. Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.01367},
year = {2018}
}
备注
8 pages, 5 figures