Аналіз синаптичної передачі сигналів на основі кінетичної моделі
We will analyze the peculiarities of the nerve signal transmission through a synaptic cleft (a contact between two neurons). The corresponding analysis is performed using a kinetic model that is based on a system of nonlinear differential equations of the first order and makes it possible to calcula...
Збережено в:
| Видавець: | Publishing house "Academperiodika" |
|---|---|
| Дата: | 2024 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023266 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Організація
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023266 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20232662024-02-06T11:45:47Z Аналіз синаптичної передачі сигналів на основі кінетичної моделі Analysis of Synaptic Signal Transmission Based on a Kinetic Model Vasyliev, O.M. Zaitseva, O.V. Chalyi, O.V. synapse mediator receptor exocytosis impulse синапс медiатор рецептор екзоцитоз iмпульс We will analyze the peculiarities of the nerve signal transmission through a synaptic cleft (a contact between two neurons). The corresponding analysis is performed using a kinetic model that is based on a system of nonlinear differential equations of the first order and makes it possible to calculate the number of activated receptors on the postsynaptic membrane and the amount of mediator in the synaptic cleft. The model combines simplicity and functionality, which allows obtaining the qualitative results comparable to available experimental data and the results of other theoretical studies. It has been shown that the model correctly describes the process of signal transmission through the synaptic cleft at a qualitative level. Exact (numerical) and approximate (analytic) solutions for the number of activated receptors on the postsynaptic membrane and the amount of a mediator in the synaptic cleft are obtained and analyzed. The stability of stationary states is considered and proved in the framework of the proposed model, which confirms the self-consistency of the model and the possibility of its use for simulating the signal transmission through the synapse. У статтi аналiзуються особливостi передачi нервових сигналiв через синаптичну щiлину (контакт мiж двома нейронами). Вiдповiдний аналiз виконується з використанням кi-нетичної моделi, яка ґрунтується на системi нелiнiйних диференцiальних рiвнянь першого порядку i дозволяє вiдстежувати кiлькiсть активованих рецепторiв на постсинаптичнiй мембранi та кiлькiсть медiатора в синаптичнiй щiлинi. Модель поєднує в собi вiдносну простоту та функцiональнiсть, що дозволяє отримувати якiснi результати, спiвставнi з наявними експериментальними даними та результатами iнших теоретичних дослiджень. Показано, що модель на якiсному рiвнi коректно описує процес проходження сигналу через синаптичну щiлину. Отримано та проаналiзовано точнi (числовi) та наближенi (аналiтичнi) розв’язки для кiлькостi активованих рецепторiв на постсинаптичнiй мембранi та кiлькостi медiатора в синаптичнiй щiлинi. Доведено стiйкiсть стацiонарних станiв в рамках моделi, що свiдчить про самоузгодженiсть останньої i можливiсть її використання для моделювання проходження сигналiв через синапс. Publishing house "Academperiodika" 2024-02-06 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023266 10.15407/ujpe69.1.37 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 69 No. 1 (2024); 37 Український фізичний журнал; Том 69 № 1 (2024); 37 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe69.1 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023266/3069 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023266/3070 Copyright (c) 2024 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
synapse mediator receptor exocytosis impulse синапс медiатор рецептор екзоцитоз iмпульс |
| spellingShingle |
synapse mediator receptor exocytosis impulse синапс медiатор рецептор екзоцитоз iмпульс Vasyliev, O.M. Zaitseva, O.V. Chalyi, O.V. Аналіз синаптичної передачі сигналів на основі кінетичної моделі |
| topic_facet |
synapse mediator receptor exocytosis impulse синапс медiатор рецептор екзоцитоз iмпульс |
| format |
Article |
| author |
Vasyliev, O.M. Zaitseva, O.V. Chalyi, O.V. |
| author_facet |
Vasyliev, O.M. Zaitseva, O.V. Chalyi, O.V. |
| author_sort |
Vasyliev, O.M. |
| title |
Аналіз синаптичної передачі сигналів на основі кінетичної моделі |
| title_short |
Аналіз синаптичної передачі сигналів на основі кінетичної моделі |
| title_full |
Аналіз синаптичної передачі сигналів на основі кінетичної моделі |
| title_fullStr |
Аналіз синаптичної передачі сигналів на основі кінетичної моделі |
| title_full_unstemmed |
Аналіз синаптичної передачі сигналів на основі кінетичної моделі |
| title_sort |
аналіз синаптичної передачі сигналів на основі кінетичної моделі |
| title_alt |
Analysis of Synaptic Signal Transmission Based on a Kinetic Model |
| description |
We will analyze the peculiarities of the nerve signal transmission through a synaptic cleft (a contact between two neurons). The corresponding analysis is performed using a kinetic model that is based on a system of nonlinear differential equations of the first order and makes it possible to calculate the number of activated receptors on the postsynaptic membrane and the amount of mediator in the synaptic cleft. The model combines simplicity and functionality, which allows obtaining the qualitative results comparable to available experimental data and the results of other theoretical studies. It has been shown that the model correctly describes the process of signal transmission through the synaptic cleft at a qualitative level. Exact (numerical) and approximate (analytic) solutions for the number of activated receptors on the postsynaptic membrane and the amount of a mediator in the synaptic cleft are obtained and analyzed. The stability of stationary states is considered and proved in the framework of the proposed model, which confirms the self-consistency of the model and the possibility of its use for simulating the signal transmission through the synapse. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023266 |
| work_keys_str_mv |
AT vasylievom analízsinaptičnoíperedačísignalívnaosnovíkínetičnoímodelí AT zaitsevaov analízsinaptičnoíperedačísignalívnaosnovíkínetičnoímodelí AT chalyiov analízsinaptičnoíperedačísignalívnaosnovíkínetičnoímodelí AT vasylievom analysisofsynapticsignaltransmissionbasedonakineticmodel AT zaitsevaov analysisofsynapticsignaltransmissionbasedonakineticmodel AT chalyiov analysisofsynapticsignaltransmissionbasedonakineticmodel |
| first_indexed |
2024-03-30T03:10:12Z |
| last_indexed |
2024-03-30T03:10:12Z |
| _version_ |
1804810399344754688 |