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Un modelo matemático de potencial de acción espontáneo basado en la dinámica del ruido sináptico estocástico en células no neuronales

Autores: Mahapatra, Chitaranjan; Samuilik, Inna

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un modelo matemático de potencial de acción espontáneo basado en la dinámica del ruido sináptico estocástico en células no neuronales


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Modelo matemático
Ruido sináptico de fondo
Células no neuronales
Proceso estocástico de Ornstein-Uhlenbeck
Potenciales de acción espontáneos
Actividad eléctrica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Desarrollamos un modelo matemático para simular la dinámica del ruido sináptico de fondo en células no neuronales. Empleando el proceso estocástico de Ornstein-Uhlenbeck, representamos la conductancia sináptica excitatoria e la integramos en un modelo de célula completa para generar actividades eléctricas celulares espontáneas y evocadas. Este modelo de célula única abarca numerosos canales iónicos detallados biológicamente, representados por un conjunto de ecuaciones diferenciales ordinarias en formalismos de Hodgkin-Huxley y Markov. En consecuencia, este enfoque indujo de manera efectiva despolarizaciones espontáneas irregulares (SDs) y potenciales de acción espontáneos (sAPs), similares a la actividad eléctrica observada in vitro. La resistencia de entrada disminuyó significativamente, mientras que la frecuencia de disparo de potenciales de acción espontáneos aumentó. Además, se observaron alteraciones en la capacidad para alcanzar el umbral del potencial de acción. La actividad sináptica de fondo puede modificar las características de entrada/salida de las células excitatorias no neuronales. Por lo tanto, suprimir estas actividades de base podría ayudar a identificar nuevos objetivos farmacológicos para diversas enfermedades clínicas.

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