شبیه سازی رفتار الکتروفیزیولوژیک نورون های سالم و آلزایمری با استفاده از الگوی هاجکین–هاکسلی در محیط NEURON ۸.۲.۴

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 27

فایل این مقاله در 26 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAPAZ-16-3_004

تاریخ نمایه سازی: 7 آبان 1405

چکیده مقاله:

بیماری آلزایمر یکی از شایع ترین بیماری های تحلیل برنده عصبی است که افزون بر اختلالات شناختی، با تغییرات قابل توجه در ویژگی های الکتروفیزیولوژیک نورون ها همراه است. در این پژوهش، رفتار نورون های سالم و آلزایمری با استفاده از الگوی هاجکین–هاکسلی در محیط شبیه سازی NEURON ۸.۲.۴ بررسی شد. برای بازتولید شرایط نورون های آلزایمری، هدایت کانال های سدیمی و پتاسیمی و همچنین جریان نشتی غشا تغییر داده شد و اثر این تغییرات بر تولید و انتقال پتانسیل عمل مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور ارزیابی عملکرد شبکه، یک شبکه ۹ نورونی شامل نورون های سالم و آلزایمری طراحی شد و شاخص هایی چون دامنه پتانسیل عمل، بیشینه و کمینه ولتاژ غشا و زمان رسیدن به قله پتانسیل عمل تحلیل گردید. نتایج شبیه سازی نشان داد که در شبکه کاملا سالم دامنه پتانسیل عمل نورون خروجی برابر با ۷۹.۴۸ میلی ولت بود، در حالی که با آغاز تحریک از یک نورون آلزایمری این مقدار به ۷۴.۳۶ میلی ولت کاهش یافت. همچنین بیشینه ولتاژ غشا از ۳۹.۴۸ به ۳۴.۳۵ میلی ولت رسید و تاخیر اندکی در زمان رسیدن به قله پتانسیل عمل مشاهده شد. این نتایج بیانگر آن است که کاهش هدایت کانال های یونی در نورون های آلزایمری می تواند توانایی تولید و تقویت سیگنال های عصبی را محدود کرده و کارایی انتقال داده ها در شبکه را کاهش دهد. یافته های این پژوهش نشان می دهد که تغییرات عملکردی کانال های یونی نقش مهمی در بروز ناهنجاری های الکتروفیزیولوژیک مرتبط با بیماری آلزایمر دارند و الگوی ارائه شده می تواند به عنوان بستری مناسب برای مطالعه سازوکارهای بیماری و ارزیابی راهکارهای درمانی مبتنی بر تنظیم کانال های یونی مورد استفاده قرار گیرد.

نویسندگان

نجمه صالحی فر

گروه فیزیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ایوان کی، ایوان کی، ایران

سیدامین چشمی

گروه فیزیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ایوان کی، ایوان کی، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Hodgkin, A. L. and Huxley, A. F., "A quantitative description ...
  • Migliore, M. and Shepherd, G. M., "Emerging rules for the ...
  • Palop, J. J. and Mucke, L., "Amyloid-β–induced neuronal dysfunction in ...
  • Bhoi, R., Mitra, T., Tejaswi, K., Manoj, V. and Ghatak, ...
  • Buzsáki, G. and Draguhn, A., "Neuronal oscillations in cortical networks", ...
  • Izhikevich, E. M., "Dynamical Systems in Neuroscience: The Geometry of ...
  • Carnevale, N. T. and Hines, M. L., "The NEURON Book", ...
  • London, M. and Häusser, M., "Dendritic computation", Annual Review of ...
  • Khazen, G., Markram, H., Muller, E., Ramaswamy, S., Reimann, M.W., ...
  • Tsodyks, M., Pawelzik, K. and Markram, H., "Neural networks with ...
  • Verret, L., Mann, E. O., Hang, G. B., Barth, A. ...
  • Tzavellas, N.P., Tsamis, K.I., Katsenos, A.P., Davri, A.S., Simos, Y.V., ...
  • نمایش کامل مراجع