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Sherry-Ann布朗;伊奥·莫拉鲁。;詹姆斯·沙夫（James C.Schaff）。;Leslie M.勒夫。

虚拟神经元：一种用于合并生化和电生理建模的策略。 （英语） 兹比尔1446.92112

J.计算。神经科学。 31，第2期，385-400（2011）.
摘要：由于Purkinje神经元具有高度分支的树突，如果要模拟耦合的电和生化活动，则需要大量的计算资源。为了应对这一挑战，我们开发了一种降低几何复杂性的方案；同时保留了体细胞和远端树突棘的基本活动特征。我们将之前发布的Purkinje神经元钙动力学和脂质信号的生化模型与基于neuron中Purkinje神经元模型的电生理模型合并，该模型是在虚拟细胞建模和模拟环境中开发的。将一种新的简化方法应用于Purkinje神经元的几何结构，以获得在虚拟细胞中易于处理的具有较少隔间的模型。树突状树的大部分被还原，但我们保留了神经元从脊椎到躯体的特定路径上的明确的电气和几何特征。此外，与以前的简化方法不同，沿保留的显式路径分支的树枝保留为减少的树枝。我们保留了轴向电阻率，调整了被动性质和主动通道电导以减少表面积，调整了胞浆钙以减少体积。Rallpacks用于验证简化算法，并表明它可以推广到其他复杂的神经元几何体。对于Purkinje细胞，我们发现在胞体上进行电流注射能够在神经元的完整模型和简化模型中产生类似的动作电位序列和膜电位传播；简化模型在神经元和虚拟细胞中产生相同的峰值模式。重要的是，我们简化的模型可以模拟躯体和远端脊柱之间的通信；在脊椎上应用alpha函数来表示突触刺激，在完整和简化模型中，对脊椎和躯体的潜在变化给出了类似的结果。最后，我们在虚拟细胞的简化模型中结合了磷脂酰肌醇信号和电生理学。因此，已经制定了一种策略，将电生理学和生物化学结合起来，作为融合神经元和系统生物学建模的一个步骤。

理学硕士：

92C20美元 神经生物学
92-08 生物学问题的计算方法

关键词：

虚拟单元格;神经元;模型简化;房室模型;生化模拟;电生理建模

软件：

虚拟单元格;神经元
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\textit{S.-A.Brown}等人，J.Compute。神经科学。31，第2号，385--400（2011；Zbl 1446.92112）

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