離子通道的記憶性對神經(jīng)元激發(fā)參數(shù)的影響.pdf

1、電壓門控離子通道對于可興奮神經(jīng)元動作電勢的產(chǎn)生和放大具有重要的調節(jié)作用,對于不同的神經(jīng)元和神經(jīng)元的不同部分,電壓門控離子通道有不同的分布,這樣便于神經(jīng)信號的傳導。本文首先介紹幾種常見的描述神經(jīng)元激發(fā)的模型(決定性HH方程和隨機的HH方程),并進一步引申,考慮存在記憶性的神經(jīng)元模型,并取得了很好的模擬結果。
　　第一章,主要介紹了神經(jīng)元的結構以及神經(jīng)元的重要組成部分離子通道的種類和特點,并在此基礎上分析了神經(jīng)元的電生理特點,同時也介

2、紹了常用的測量神經(jīng)元電學特性的實驗方法,以及研究神經(jīng)元激發(fā)特性對認知神經(jīng)科學的重要意義。
　　第二章,主要介紹了決定性HH方程和隨機的HH方程并進行計算模擬。經(jīng)典的動力學模型假設離子通道存在一些可區(qū)分的狀態(tài),通道狀態(tài)可以相互轉換,轉換的過程是馬爾可夫的。這就是說離子通道當前所處的狀態(tài)和之前所處狀態(tài)是無關,整個轉換過程不存在記憶性。
　　第三章,離子通道的基本結構是大分子蛋白質,對于蛋白質,可以從物理化學的角度考察其動力學性質

3、。作為離子通道的蛋白質可以存在很多的表象狀態(tài),表象狀態(tài)之間相互轉變的時間范圍可以從幾皮秒到幾分鐘。有理由相信離子通道表象狀態(tài)的改變是連續(xù)的,狀態(tài)之間的轉換具有記憶性。為了將記憶性賦予離子通道,一個新的動力學模型被引用,稱之為分形模型。首先使用了Liebovitch等給出的分形的漸進模型,考察了不同強度的記憶性對神經(jīng)元激發(fā)參數(shù)的影響。發(fā)現(xiàn),通道的記憶性越強,神經(jīng)元動作電位的激發(fā)閾值越低,神經(jīng)元越容易被激發(fā)。此外,比較了平均峰間距,能量頻譜

4、以及平均激發(fā)情況,結果表明記憶性的引入使得平均峰間距減小,自激發(fā)率增大,而且,當記憶性較強時,通道間的噪聲也會對神經(jīng)元的激發(fā)起到重要的作用。
　　第四章,Liebovitch等提出的方法雖然將記憶性賦予了鉀離子通道,但并不是一種準確的方法,為此,采取了一個相對準確的分形方法。這種方法將整個通道的行為分為馬爾可夫過程和分形過程兩個過程。通過模擬,可以得出下面的結論,分形的門控機制提高了神經(jīng)元的可激發(fā)性,靜息電勢和平均激發(fā)頻率,降低了