В среду 31 августа в 1500 в зале учёного совета в очном формате состоится открытый семинар лаборатории зрительных систем.
Тема: Идентификация типа возбудимости нейрона по статистике его спайкового отклика на стимуляцию одиночным импульсом тока.
Докладчик: Александр Ваноевич Параскевов, с.н.с. лаб. №11.
Аннотация: В 1948 году английский нейрофизиолог Алан Ходжкин, в результате классических экспериментов по стимуляции изолированного аксона постоянным током, предложил классифицировать спайковую возбудимость аксона на три следующих типа/класса. 1-й тип: средняя частота генерации спайков, как функция постоянного стимулирующего тока, может быть сколь угодно малой. 2-й тип: средняя частота генерации спайков, как функция стимулирующего тока, скачком принимает ненулевое минимальное значение. 3-й тип: аксон не способен периодически генерировать спайки, безотносительно к силе стимулирующего тока.
В дальнейшем эта классификация без изменений была перенесена на весь нейрон и в настоящее время общепринята. Однако возникает естественный вопрос: «есть ли физиологический смысл в классификации Ходжкина с учетом того, что in vivo нейрон всегда стимулируется импульсами тока?». В данной работе показано, что ответ на этот вопрос – «да, есть»: зависимость минимальной амплитуды от характерной длительности импульса входящего тока (т.н. «кривая реобазы» или strength-duration curve), при котором нейрон откликается спайком, позволяет придать физиологический смысл 1-му и 2-му типам возбудимости.
В частности, с помощью численных экспериментов исследован спайковый отклик двух наиболее ходовых биофизических моделей спайкового нейрона – модели Моррис-Лекара и модели Ходжкина-Хаксли при стимуляции одним импульсом тока, для разных форм импульса. Обе модели, в зависимости от своих параметров, могут демонстрировать как 1-й, так и 2-й тип возбудимости. Для каждой формы стимулирующего импульса была построена кривая реобазы и показано, что, при условии непрерывности восходящей части импульса, наличие локального минимума на кривой реобазы для обеих моделей характерно исключительно для 2-го типа возбудимости. Поэтому кривую реобазы можно использовать для альтернативной идентификации типа возбудимости реального нейрона.
Семинар открытый, приглашаются все желающие!
| 30.08.2022 | |