Abstract
Дослідили вплив рівня стохастичності збуджувального синаптичного сигналу від пірамідних нейронів на генерацію коливань у мережах інтернейронів гіпокампа з шунтувальними ГАМКергічними синапсами. Використовували модифікацію математичної моделі мережі інтернейронів (Vida et al. 2006) і модель зовнішнього синаптичного сигналу з пуасонівським розподілом часового інтервалу між подіями. Повністю синхронізований синаптичний сигнал, коли кожний інтернейрон у мережі отримував струм з однаковою амплітудою та частотою, викликав у мережі коливання з високою синхронізацією (k > 0,9). Збільшення частоти синаптичного сигналу викликало відповідне збільшення частоти коливань у мережі. Поступове збільшення стохастичності синаптичного струму з 0,001 до 0,200 викликає зменшення синхронізації коливань у мережі інтернейронів з 0,89 до 0,11 при однаковій частоті сигналу (6 Гц). Частота коливань у мережі інтернейронів також зменшується з 55,6 до 35,7 Гц відповідно для рівня стохастичності 0,001 та 0,200 та частоти збудження 58 Гц. Зменшення частоти та синхронізації коливань у мережі може бути пояснено нездатністю шунтувальних ГАМКергічних синапсів синхронізувати роботу окремих інтернейронів при значному зростанні стохастичності зовнішнього збудження. Крім того, продемонстровано наявність діапазону частот вхідного сигналу 30–40 Гц, в межах якого відбувається значне зростання синхронізації коливань у мережі незалежно від ступеня стохастичності зовнішнього збудження.
Highlights
Дослідили вплив рівня стохастичності збуджувального синаптичного сигналу від пірамідних нейронів на генерацію коливань у мережах інтернейронів гіпокампа з шунтувальними ГАМКергічними синапсами
We investigated the impact of the level of stochastic excitation of synaptic signals from pyramidal neurons on the generation of oscillations inside the interneuronal networks of the hippocampus with shunting GABAergic synapses
We demonstrated that a completely synchronized synaptic signal when every interneuron in the network was impacted by an electric current with the same amplitude and frequency caused oscillations with a high level of synchronization (k > 0,9) in the network
Summary
Аналіз біофізичних механізмів впливу синхронних і асинхронних зовнішніх електричних коливань на синхронізацію власних коливань у мережі інтернейронів проводили за допомогою математичного моделювання у спеціалізованому середовищі Neuron v 7.0 (Hines and Carnevale, 1997). Відносились до шунтувальних: синаптичний потенціал E0 = –59,0 мВ знаходився в діапазоні між потенціалом спокою Erest = – 64,6 мВ і порогом генерації ПД Etr = –56,8 мВ, що дозволяло значно поліпшити здатність мережі генерувати синхронні коливання (Vida et al, 2006). Кожний окремий інтернейрон отримував зовнішній незалежний збуджувальний струм від пірамідних клітин зони СА1 Де Cm = 1 мкФ/см2 – питома мембранна ємність, V – мембранний потенціал, INa та IK – швидкі потенціалзалежні іонні струми натрієвих і калієвих каналів відповідно, IL – неспецифічний струм витоку, Iapp – зовнішній збуджувальний струм, Isyn – синаптичний струм зв’язків між інтернейронами усередині мережі. Синапси між інтернейронами всередині мережі мали провідність Gm = 0,5 нСм та часові константи 1 =. Подальшу візуалізацію та аналіз усіх експериментальних даних проводили в математичному пакеті OriginPro v 8.0
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
