Análisis Dinámico de Modelos de Neuronas
Autores: Wang, Yiqiao; Ding, Guanghong; Yao, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis Dinámico de Modelos de Neuronas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas aplicadas
Palabras clave
Teoría de Hodgkin-Huxley
Neurona
Potencial de membrana
Concentración de iones
Corriente de sodio
Corriente de potasio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Basado en la teoría de Hodgkin-Huxley, este artículo establece varios modelos de sistemas no lineales, analiza la estabilidad de los modelos y estudia las condiciones para la descarga repetitiva del potencial de membrana neuronal. Nuestro análisis dinámico mostró que las principales corrientes de canal (la corriente de sodio transitoria rápida, la corriente rectificadora de potasio retardada y la corriente de fuga fija) de una neurona determinan sus propiedades dinámicas y que la fórmula de GHK ampliará considerablemente el rango de corriente de estimulación de la condición de descarga repetitiva en comparación con la ecuación de Nernst. El modelo que incluye el cambio en la concentración de iones conducirá a una despolarización similar a la depresión de propagación (SD), y la inclusión de una bomba Na-K debilitará el efecto de estimulación de la corriente al disminuir la acumulación de K extracelular. Los resultados indican que el modelo de Hodgkin-Huxley es adecuado para describir la respuesta a estímulos iniciales, pero debido a los cambios en la concentración de iones, no es adecuado para describir la respuesta a estímulos a largo plazo.
Descripción
Basado en la teoría de Hodgkin-Huxley, este artículo establece varios modelos de sistemas no lineales, analiza la estabilidad de los modelos y estudia las condiciones para la descarga repetitiva del potencial de membrana neuronal. Nuestro análisis dinámico mostró que las principales corrientes de canal (la corriente de sodio transitoria rápida, la corriente rectificadora de potasio retardada y la corriente de fuga fija) de una neurona determinan sus propiedades dinámicas y que la fórmula de GHK ampliará considerablemente el rango de corriente de estimulación de la condición de descarga repetitiva en comparación con la ecuación de Nernst. El modelo que incluye el cambio en la concentración de iones conducirá a una despolarización similar a la depresión de propagación (SD), y la inclusión de una bomba Na-K debilitará el efecto de estimulación de la corriente al disminuir la acumulación de K extracelular. Los resultados indican que el modelo de Hodgkin-Huxley es adecuado para describir la respuesta a estímulos iniciales, pero debido a los cambios en la concentración de iones, no es adecuado para describir la respuesta a estímulos a largo plazo.