Dinámica de explosión de la red neuronal de disparo inducida por un medio extracelular activo
Autores: Stasenko, Sergey V.; Kazantsev, Victor B.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Dinámica de explosión de la red neuronal de disparo inducida por un medio extracelular activo
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelo matemático
Red neuronal de disparo
Campo extracelular
Matriz extracelular cerebral
Disparo neuronal
Transmisión sináptica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Proponemos un modelo matemático de una red neuronal de picos (SNN) que interactúa con un campo extracelular activo formado por la matriz extracelular del cerebro (ECM). El SNN exhibe una dinámica de picos irregulares inducida por una constante entrada de ruido. Siguiendo hechos neurobiológicos, la actividad neuronal conduce a la producción de la ECM que ocupa el espacio extracelular. A su vez, los componentes activos de la ECM pueden modular la señalización neuronal y la transmisión sináptica, por ejemplo, a través del efecto de la llamada escala sináptica. Al simular el modelo, descubrimos que la regulación de la actividad neuronal mediada por la ECM promueve la agrupación de picos en descargas poblacionales cuasi-sincrónicas llamadas ráfagas poblacionales. Investigamos cómo los parámetros del modelo, en particular las fuerzas de influencia de la ECM en la transmisión sináptica, pueden facilitar los estallidos del SNN y aumentar el grado de sincronía de la población neuronal.
Descripción
Proponemos un modelo matemático de una red neuronal de picos (SNN) que interactúa con un campo extracelular activo formado por la matriz extracelular del cerebro (ECM). El SNN exhibe una dinámica de picos irregulares inducida por una constante entrada de ruido. Siguiendo hechos neurobiológicos, la actividad neuronal conduce a la producción de la ECM que ocupa el espacio extracelular. A su vez, los componentes activos de la ECM pueden modular la señalización neuronal y la transmisión sináptica, por ejemplo, a través del efecto de la llamada escala sináptica. Al simular el modelo, descubrimos que la regulación de la actividad neuronal mediada por la ECM promueve la agrupación de picos en descargas poblacionales cuasi-sincrónicas llamadas ráfagas poblacionales. Investigamos cómo los parámetros del modelo, en particular las fuerzas de influencia de la ECM en la transmisión sináptica, pueden facilitar los estallidos del SNN y aumentar el grado de sincronía de la población neuronal.