Purkinje hücresinde bulunan iyonik atomların dinamiğinin bölmeli modellemeye dayalı olarak incelenmesi
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
ÖZET Bu tezde, serebellar Purkinje hücresinde bulunan iyonik akımların kinetikleri ayrık soma, ana dendrit, düzgün dendrit ve dikensi dendrit bölme modelleri için ayrıntılı olarak incelenmektedir. Bu bölmelerin her biri için akım-kenetleme analizi yapılmaktadır. Bu bölmeler birleştirilerek bir Purkinje hücre modeli oluşturulmakta, daha sonra iyonik akımların somatik membran potansiyeline etkileri bir kaç durum için incelenmektedir. Bölmeli modelleme yaklaşımı, nöronun fizyoloji ve morfolojisinin yüksek dereceli ayrıntılarını gözönüne almaktadır. Model, literatürde Purkinje hücrelerinde mevcut olduğu belirtilen on adet farklı, gerilime ve iyonik konsantrasyona bağlı aktif membran kanalları içermektedir. Bu kanalların aktivasyon ve inaktivasyon kinetiklerini belirleyen matematiksel denklemlerin parametreleri, bu modelden elde edilen potansiyeller, gerçek deneylerde kaydedilen potansiyellere benzer olacak şekilde belirlenmiştir. Purkinje hücresi üzerine literatürde rapor edilen ayrıntılı modelleme çalışmalarında iyonik akımların sürekli-hal aktivasyon ve inaktivasyon eğrileri iyonik akımların ilgili hız fonksiyonlarından hesaplanmaktadır. Bu çalışmada, iyonik akımların sürekli-hal aktivasyon ve inaktivasyon dataları için Marquardt-Levenberg parametre kestirim algoritması kullanılarak eğriler uydurulmuştur. Ayrıca aktivasyon ve inaktivasyon zaman sabitleri, ve iyonik kanal kapılarının olasılık dağılımı dataları için eğriler uydurulmuştur. Böylece iyonik akımların kinetikleri daha sağlam bir şekilde analiz edilebilmekte, ayrıca çok sayıda bölme içeren modellerde simülasyon süresi önemli bir şekilde azalmaktadır. Anahtar Kelimeler: Purkinje hücresi, Bölmeli modelleme, İyonik akım, Kinetik, Aktif membran, Aktivasyon, İnaktivasyon VIII SUMMARY Analysis of Dynamics of Ionic Currents in Purkinje Cell Based on Compartmental Modeling In this dissertation, kinetics of ionic currents in cerebellar Purkinje cell is detaily investigated for disjointed soma, main dendrite, thick dendrite and spiny dendrite compartmental models. Current-clamp analysis is conducted for each of these compartments. A Purkinje cell model is constructed by combining these compartments, then effects of ionic currents on somatic membrane potential are examined for several cases. Compartmental modeling approach considers high degree details of physiology and morphology of the neuron. The model includes ten different voltage- and ionic concentration-dependent active membrane channels defined in literature to be present in Purkinje cells. The parameters of the mathematical equations determining activation and inactivation kinetics of the channels are assigned in such a way that the potentials obtained from this model are similar to the potentials recorded in real experiments. Steady-state activation and inactivation curves of ionic currents are calculated from their respective rate functions in detailed modeling studies reported in literature on Purkinje cell. In this study, curves for data of steady-state activation and inactivation of ionic currents are fitted using Marquardt-Levenberg parameter estimation algorithm. Also curves for data of activation and inactivation time constants, and probability distributions of ionic channel gates are fitted. Therefore kinetics of ionic currents can be interpreted concretely, also simulation time is decreased considerably in models include a lot of compartments. Key Words: Purkinje cell, Compartmental modeling, Ionic current, Kinetics, Active membrane, Activation, Inactivation İSOKÖMAOTASYOR MEEKESİ
Collections