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AMPA型突触温度效应的分析模型。 (英语) Zbl 1402.92098号

小结:之前有报道称,温度可能会显著影响神经动力学对大脑不同水平功能的影响。因此,在计算神经科学中,使模型能够适用于各种大脑温度的广泛范围是很有用的。然而,由于缺乏实验数据和突触电导的温度依赖性分析模型,不允许在多神经元建模水平上包括温度效应。在本文中,我们提出了解决这个问题的第一步:一个新的AMPA型突触电导分析模型,该模型能够将温度效应纳入低频刺激。它是基于AMPA受体动力学的马尔可夫模型描述,使用耦合ODE集构建的。微分方程组的闭式解是使用解耦假设(本文中介绍)找到的,并从实验数据和突触传递的蒙特卡罗模拟中进行了一些简化。该模型可用于大规模神经网络模拟中温度对AMPA受体电导的影响的计算效率和生物精确实现。因此,它可能为研究温度对大脑功能某些方面的影响开辟了广泛的新可能性。

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参考文献:

[1] 安德森,P;Moser,EI,脑温度和海马功能,海马,5491-498,(1995)·doi:10.1002/hipo.450050602
[2] Asztely,F;埃尔德姆利,G;Kullmann,DM,《海马突触外谷氨酸溢出:对温度的依赖性和谷氨酸主动摄取的作用》,《神经元》,18,281-293,(1997)·doi:10.1016/S0896-6273(00)80268-8
[3] Badjatia,N,《脑损伤中的高热和发热控制》,重症监护医学,37,s250-s257,(2009)·doi:10.1097/CCM.0b013e3181aa5e8d
[4] Buzatu,S,《温度引起的膜电位变化》,生物论坛/Rivista di Biologia,102199-217,(2009)
[5] Cais,O;塞德拉克,M;霍拉克,M;Dittert,I;Vyklicky,L,NR1/NR2B NMDA受体通道的温度依赖性,神经科学,151,428-438,(2008)·doi:10.1016/j.neuroscience.2007.11.002
[6] 去排气,A;梅因,采埃孚;Sejnowski,TJ,基于受体结合动力学模型计算突触电导的有效方法,神经计算,6,14-18,(1994)·doi:10.1162/neco.1996.1.14
[7] 去排气,A;梅因,采埃孚;Sejnowski,TJ,使用共同动力学形式主义合成可兴奋膜、突触传递和神经调节模型,计算神经科学杂志,1195-230,(1994)·doi:10.1007/BF00961734
[8] Dietrich,WD,脑温度在脑损伤中的重要性,《神经创伤杂志》,9,s475-85,(1992)
[9] 复调,K;里维拉,A;KX雅各布森;霍伊斯塔德,M;利奥,G;Horvath,TL;等。,大脑中体积传递的动力学。《关于儿茶酚胺和阿片肽的通讯以及解偶联蛋白的作用》,《神经传递杂志》,112,65-76,(2005)·doi:10.1007/s00702-004-0158-3
[10] 赫尔特,M;凯利,E;金斯本,M;潘迪,J;Boorstein,H;赫伯特,M;Fein,D,自闭症儿童能康复吗?如果是的话,怎么做,《神经心理学评论》,18,339-366,(2008)·doi:10.1007/s11065-008-9075-9
[11] Hille,B.(2001)。可兴奋膜的离子通道第507卷。西奈:桑德兰。
[12] 海因斯,M;Carnevale,N,神经网络模拟环境,神经计算,9,1179-1209,(1997)·doi:10.1116/neco.1997.9.6.1179
[13] 海因斯,M;Carnevale,N,使用NMODL扩展神经元的机制库,神经计算,12,995-1007,(2000)·doi:10.1162/089976600300015475
[14] 奥尔巴马州霍奇金;赫胥黎,AF,《膜电流的定量描述及其在神经传导和兴奋中的应用》,《生理学杂志》,117500,(1952)·doi:10.1113/jphysiol.1952.sp004764
[15] 宾夕法尼亚州科瓦茨;IJ马尔基奥罗;小席尔瓦,EBD;罗查,旧金山;加利福尼亚州西芒;梅内塞、MS、热水癫痫、热水癫痫或洗澡癫痫?关于一个古老主题的三个案例和考虑的报告,Arquivos de Neuro-psiquiatria,63,399-401,(2005)·doi:10.1590/S0004-282X2005000300006
[16] Mrozek,S;瓦尔登,F;Geeraerts,T,脑温:脑损伤后的生理和病理生理学,麻醉学研究与实践,2012,13,(2012)·doi:10.1155/2012/989487
[17] Postlethwaite,M;Hennig,MH;施泰纳,JR;英国石油公司格雷厄姆;Forsythe,ID,AMPA受体动力学的加速是大鼠花萼突触强度随温度变化的基础,《生理学杂志》,579,69-84,(2007)·doi:10.1113/jphysiol.2006.123612
[18] 罗伯特,A;Howe,JR,AMPA受体脱敏如何依赖于受体占有率,《神经科学杂志》,23847-858,(2003)·doi:10.1523/JNEUROSCI.23-03-00847.2003
[19] 罗森蒙德,C;斯特恩·巴赫,Y;史蒂文斯,C,谷氨酸受体通道的四聚体结构,科学,2801596-1599,(1998)·doi:10.1126/science.280.5369.1596
[20] Y撒哈拉;Takahashi,T,大鼠中央听觉突触兴奋性突触后电流的量子成分,《生理学杂志》,536189-197,(2001)·文件编号:10.1111/j.1469-7793.2001.00189.x
[21] 萨兹勒,K;舍尔,LF;JH博尔曼;博斯特,JGG;Frotscher,M;等。,梯形体内侧核内保持的花萼及其突触后主要神经元的三维重建,《神经科学杂志》,22,10567-10579,(2002)·doi:10.1523/JNEUROSCI.22-24-10567.2002
[22] 希夫,SJ;Somjen,GG,《温度对海马组织切片中突触传递的影响》,脑研究,345279-284,(1985)·doi:10.1016/0006-8993(85)91004-2
[23] Scimemi,A;Beato,M,《确定活动突触的神经递质浓度分布》,分子神经生物学,40289-306,(2009)·doi:10.1007/s12035-009-8087-7
[24] 雪莱,C;Magleby,KL,单通道门控Markov模型中指数成分与动力学状态的联系,肠道生理学杂志,132295-312,(2008)·doi:10.1085/jgp.200810008
[25] Shigemori,M;阿贝,T;阿鲁加,T;小川,T;Okudera,H;小野,J;等。,严重颅脑损伤管理指南,来自严重颅脑损伤处理指南委员会的第二版指南,日本神经营养学会,神经内科手科学,52,1-30,(2012)·doi:10.2176/nmc.52.1
[26] De Schutter,E.,Roth,A.,van Rossum,M.C.(2009年)。6神经科学家的计算建模方法(第139-160页)。剑桥:麻省理工学院出版社。
[27] T·史密斯;王,L;Howe,J,天然AMPA受体的异质电导水平,神经科学杂志,202073-2085,(2000)·doi:10.1523/JNEUROSCI.20-06-02073.2000
[28] 斯特拉特哥伦比亚特区(2015)。问题10:温度对离子通道动力学的影响。摘自:《计算神经科学百科全书》,第2551-2552页。
[29] 斯蒂尔斯,JR;海尔登,D;Bartol,TM;爱沙尼亚州萨尔皮特;Salpeter,MM,微型端板电流上升时间<来自改进的双重记录的100s可以用突触小泡的被动乙酰胆碱扩散来建模,《美国国家科学院院刊》,935747-5752,(1996)·doi:10.1073/美国国家统计局.93.12.5747
[30] 特劳布,RD;Wong,RK,癫痫中神经元同步的细胞机制,科学,216745-747,(1982)·doi:10.1126/science.7079735
[31] 瓦尼,M;GM Wojcik,《转移空间注意力——波斯纳实验的数字模型》,神经计算,135,139-144,(2014)·doi:10.1016/j.neucom.2013.12.043
[32] 重量,FF;Erulkar,SD,《鱿鱼巨大突触的突触传递和温度效应》,《自然》,261720-722,(1976)·doi:10.1038/261720a0
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