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龙虾神经元中的电磁机械孤脉冲

生物物理 2020-08-10 v2 神经元与认知

摘要

对神经活动的探究主要集中于电现象。然而,神经是热力学系统,在动作电位期间也可观察到温度和神经尺寸的变化。动作电位期间热量变化的测量表明神经脉冲与绝热脉冲有许多共同特征。1980年代的首次实验表明在动作电位期间神经厚度和长度有微小变化。这些发现导致了动作电位可能与无耗散传播的电磁机械孤子相关的猜想。然而,现代尚未尝试研究神经中的力学现象。在此,我们呈现了龙虾巨轴突中量级为 2 - 12 {\AA} 的机械变化的超灵敏 AFM 记录。我们显示神经厚度与电压变化同相变化。当在同一轴突的两端刺激时,碰撞的动作电位彼此穿过而不湮灭。这些观察结果与神经冲动的力学解释一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1502.07166,
  title  = {Solitary electromechanical pulses in Lobster neurons},
  author = {Alfredo Gonzalez-Perez and Lars D. Mosgaard and Rima Budvytyte and Edgar Villagran-Vargas and Andrew D. Jackson and Thomas Heimburg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1502.07166},
  year   = {2020}
}

备注

9 pages, 4 figures