随机共振作为离子通道组件的集体属性
生物物理
2007-05-23 v1 q-bio
摘要
通过使用 Hodgkin-Huxley 模型的随机推广，我们研究了可兴奋细胞膜可变大小斑块中的随机共振 (SR) 和相干共振 (CR) 现象。我们关注的重点是源于单个离子通道的内部噪声如何影响整个集合的集体属性。我们研究了没有施加刺激的未扰动情况，以及膜受到周期性信号和额外外部噪声外部刺激的情况。对于非驱动情况，我们证明了存在一个最佳大小的膜斑块，在该尺寸下内部噪声导致最规则的尖峰活动。这种现象被称为内在 CR。在存在施加的周期性刺激的情况下，我们证明了信噪比 (SNR) 分别表现出 SR 与斑块尺寸减小或内部噪声强度增加的关系。此外，我们证明了传统的 SR 与外部噪声强度的关系仅发生在膜斑块足够大时，此时内部噪声强度低于其最佳水平。因此，生物 SR 似乎根植于大型离子通道 ensembles 的集体属性，而非单个离子通道的个体随机动力学。
引用
@article{arxiv.physics/0106036,
title = {Stochastic resonance as a collective property of ion channel assemblies},
author = {G. Schmid and I. Goychuk and P. Hänggi},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0106036},
year = {2007}
}
备注
9 pages, 2 figures