信息论描述的离子通道中的随机共振
统计力学
2009-10-31 v2 软凝聚态物质
生物物理
数据分析、统计与概率
摘要
我们确定了离子通道中随机共振(Stochastic Resonance, SR)的统一度量，其包括周期性(常规)、非周期性和非平稳随机共振。在最简单的设置中，gating动力学由两种电导波动决定，这两种波动在随机时刻之间切换。对该连续时间点过程进行信息论分析。为实现此目标，我们计算了该动力学的tau信息、互信息和信息获取率。主要结果是，我们得到了一个仅涉及两种通道状态概率及其噪声平均速率的信息获取率的解析公式。对于小电压信号，公式可简化为实用的表达式。我们将结果应用于研究钾离子通道中的随机共振。我们发现，仅当闭合状态主要驻留时，才会发生随机共振。随着打开通道状态概率的增加，额外噪声的应用单调恶化信息获取率，即不存在随机共振行为。
引用
@article{arxiv.cond-mat/9910354,
title = {Stochastic Resonance in Ion Channels Characterized by Information Theory},
author = {Igor Goychuk and Peter Hanggi},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9910354},
year = {2009}
}
备注
10 pages, 2 figures, to appear in Phys. Rev. E