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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

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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


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.

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