Modelo de Hodgin-Huxley para una sola neurona

Como no obtuviste la respuesta correcta a la #6, revisemos la base de este modelo.

La base del modelo es precisamente la afirmación del n.° 6: un canal individual tiene una conductancia definida cuando está conduciendo , y si todos ellos están conduciendo , entonces la conductancia total es la conductancia de un solo canal multiplicada por el número de canales (conductancias en adición paralela).

La confusión proviene del hecho de que, en la terminología utilizada aquí, un canal "abierto" no es necesariamente conductor . La probabilidad de que un solo canal esté conduciendo es el producto$r^{n_1}s^{n_2}$.

$r^{n_1}$describe el proceso de "activación", mientras que$s^{n_2}$describe el proceso de "desactivación". Estos son dos procesos separados, y ahora se sabe que el proceso de activación es impulsado por cambios dependientes del voltaje en la configuración de los dominios transmembrana de la proteína del canal, mientras que el proceso de inactivación es una parte cargada de la proteína dentro de la célula que se mueve más lentamente a bloquear el canal cuando la célula está despolarizada. Vea este resumen de Clay Armstrong, quien contribuyó mucho a nuestra comprensión de estos procesos.

Entonces, en la terminología aquí, un canal puede estar "abierto" (en términos de la$r$proceso) pero todavía "inactivado" (a través de la$s$proceso) y por lo tanto ser no conductor . También puede ser "cerrado" (en términos de$r$proceso) y "desactivado", en cuyo caso también es no conductor .

La forma en que esto se modela es que$s=1$significa que no hay inactivación, mientras que$s=0$significa completamente inactivado . Eso cubre la pregunta 3. Esto contrasta con el proceso de activación, en el que$r=1$es activación completa.

La pregunta 4 puede ser un poco engañosa, ya que puede haber una suposición oculta de que está comenzando a tener un potencial$u_0$durante un tiempo suficientemente largo y luego aumentando$u$repentinamente (que es como normalmente se generan los potenciales de acción). En ese caso, su comprensión de las ecuaciones diferenciales debería dejar en claro que$\tau_r$y$\tau_s$son las constantes de tiempo para las respuestas de los$r$y$s$procesos a un cambio en$u$. El proceso con una constante de tiempo más corta responde más rápidamente, por lo que la activación precede a la inactivación (en promedio). Los diferentes poderes asociados a la$r$y$s$procesos ($n_1,n_2$) puede confundir un poco las cosas, pero intente ejecutar este modelo y debería estar convencido.

Esto puede parecer complicado al principio, pero Hodgkin y Huxley elaboraron este modelo basándose únicamente en sus estudios electrofisiológicos (con la ayuda de Bernard Katz). Es asombroso cómo los postulados de este modelo de múltiples canales individuales y procesos separados de activación e inactivación han sido tan bien verificados a nivel molecular durante las últimas décadas.