¿Dónde entran las dimensiones espaciales en los modelos neuronales de un solo compartimento?

Estoy tratando de entender cómo se especifican la longitud y el diámetro de un compartimento. Por ejemplo, en el modelo de Hodgkin-Huxley, solo tenemos conductancias especificadas en metro S / C metro 2 . ¿Cómo se especifica que un compartimento es decir 100 m metro ¿largo?

Estoy bastante seguro de que Hodgkin-Huxley básico no tiene en cuenta las distancias o los volúmenes, sino que las cantidades espaciales en las unidades se derivan de las propiedades eléctricas. Hay una idea relacionada llamada Teoría del cable que creo que incorpora factores de distancia.

Respuestas (1)

En un modelo de un solo compartimento, no tiene dimensiones espaciales. A veces esto no es un problema, por ejemplo en el ganglio estomatogástrico de C. borealis , en el que las neuronas tienen un mecanismo para escalar la señal con la distancia modificando el "potencial de reversión efectivo" (Otopalik et al., 2017). En el caso de uno de estos modelos, sería sensato o bien hacer una aproximación del área de la superficie celular (Liu et al., 1998 por ejemplo) o utilizar parámetros normalizados por el área de la superficie, a cuyo valor numérico explícito seguimos siendo agnósticos. Uno haría esto usando una capacitancia de membrana en microfaradios por centímetro cuadrado, por ejemplo (típicamente alrededor de la unidad) y luego usaría las conductancias máximas en milisiemens por centímetro cuadrado.

Así, las unidades naturales de corriente dividida por capacitancia son mV * mS/cm^2 * cm^2/uF, o equivalente a mV/ms.

Si quisiera modelar múltiples neuronas con un factor de decaimiento, podría usar la ecuación del cable e ingresar explícitamente la corriente en la neurona descendente que sigue, o crear una neurona con múltiples compartimentos.