由星形胶质细胞肌醇三磷酸噪声调节的癫痫动力学转变行为
摘要：癫痫是一种复杂而随机的神经系统疾病，目前其随机性机制尚未完全阐明。受最近有关星形胶质细胞GTP酶活化蛋白（G蛋白）偶联受体可能与随机癫痫发作有关的研究启发，我们提出了一个神经元-星形胶质细胞网络模型，将星形胶质细胞的细胞内二磷酸肌醇（IP3）噪声纳入考虑，该噪声受到G蛋白偶联受体的调节。基于这个模型，我们通过进行数十次的仿真试验，对癫痫发作的转变进行了统计分析。我们的仿真结果表明，IP3噪声强度的增加会引起去极化-阻滞性癫痫发作，同时伴随着神经元的发放频率增加。同时，在一定的噪声强度下出现了神经元发放模式在正常稀疏放电和癫痫发作状态之间的双稳态。当噪声强度继续增加时，癫痫发作的随机性消失，并且伴随着去极化-阻滞持续时间的增加。仿真结果还揭示了星形胶质细胞中的钙信号在癫痫发作的模式形成中起到重要的作用。我们的研究结果为理解癫痫的随机性提供了一个潜在的途径。
作者：JiaJia Li, Peihua Feng, Liang Zhao, Junying Chen, Mengmeng Du, Yangyang Yu, Jian Song, Ying Wu
论文ID：2106.05180
分类：Neurons and Cognition
分类简称：q-bio.NC
提交时间：2022-11-01