Υπολογιστική μοντελοποίηση της δενδριτικής ενδυνάμωσης
| dc.contributor.advisor | Κωστόπουλος, Γεώργιος | |
| dc.contributor.author | Kυρίμη, Bασιλική | |
| dc.contributor.committee | Κωστόπουλος, Γεώργιος | |
| dc.contributor.committee | Ποϊράζη, Παναγιώτα | |
| dc.contributor.committee | Παπαθεοδωρόπουλος, Κωνσταντίνος | |
| dc.contributor.other | Kyrimi, Vicky | |
| dc.date.accessioned | 2017-06-01T09:56:09Z | |
| dc.date.available | 2017-06-01T09:56:09Z | |
| dc.date.copyright | 2016-09 | |
| dc.degree | Μεταπτυχιακή Εργασία | el |
| dc.description.abstract | Οι δενδρίτες των CA1 πυραμιδικών νευρώνων, που βρίσκονται στον έσω κροταφικό λοβό του εγκεφάλου, μπορούν να χαρακτηριστούν ως “δυνατοί ” ή “αδύναμοι ” ανάλογα με το αν μετά από τη διέγερσή τους από κάποιο ερέθισμα , η ολοκλήρωση στο σώμα είναι μη γραμμική , και συγκεκριμένα υπερ-γραμμική ή γραμμική αντίστοιχα. Τα ποσοτικά κριτήρια που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη για τον χαρακτηρισμό των δενδριτών σε δυνατούς και αδύναμους, είναι το πλάτος των EPSPs και ο ρυθμός αύξησης του δυναμικού στο σώμα του νευρώνα. Για τον καθορισμό χρονικής εξέλιξης του μεμβρανικού δυναμικού σε διάφορα σημεία της μεμβράνης, χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό NEURON, όπου ο νευρώνας προσομοιώνεται με ένα πολυτμηματικό μοντέλο με βάση τη μαθηματική θεωρία καλωδίων. Η μορφολογία του CA1 πυραμιδικού νευρώνα λήφθηκε από το αρχείο Duke- Southampton και προέρχεται από την τρισδιάστατη ψηφιοποίηση πραγματικών CA1 κυττάρων από τον ιππόκαμπο ποντικών. Από τους διαφορετικούς τύπους των τασεοελεγχόμενων διαύλων που βρίσκονται στους δενδρίτες του CA1 πυραμιδικού νευρώνα, επιλέξαμε αρχικά να μελετήσουμε τη μεταβολή στην αγωγιμότητα των διαύλων τύπου Κ1, που αναφέρεται ως αγωγιμότητα Α τύπου. Το φαινόμενο της δενδριτικής ενδυνάμωσης παρατηρήθηκε για έναν γειτονικό ως προς το σώμα του νευρώνα δενδρίτη. Σε περαιτέρω υπολογιστικά πειράματα όπου μειώνονταν ή αυξάνονταν άλλοι τύποι αγωγιμοτήτων δεν παρατηρήθηκε το φαινόμενο της δενδριτικής ενδυνάμωσης σε κανέναν δενδρίτη και συνεπώς μπορούμε να θεωρήσουμε ότι η μείωση της αγωγιμότητας τύπου Α παίζει ρόλο στην εκδήλωση του φαινομένου της δενδριτικής ενδυνάμωσης, αλλά δεν είναι το μοναδικό αίτιο. Η σχετική θέση του σημείου παροχής του ερεθίσματος πιθανώς να ευνοεί την εκδήλωση του φαινομένου εφόσον το μοντέλο δίνει υπερ-γραμμική απόκριση όταν ο δενρίτης εκφύεται από σημείο που βρίσκεται κοντά στο σώμα του νευρώνα και το ερέθισμα δίνεται σε σημείο του δενδρίτη που βρίσκεται σχετικά μακριά από το σημείο διακλάδωσης. | el |
| dc.description.translatedabstract | CA1 pyramidal neuron dendrites, positioned in the medial temporal lobe in the brain, can be characterised as strong or weak. If integration at the soma, after excitation by a given stimulus, is supra-linear /linear dendrites are characterised as strong/weak respectively. In this study, the amplitude of EPSPs as well as the increase rate of electric potential at the soma, were used as characterisation criteria. The NEURON software package was used to define the time evolution of the membrane potential in different points across the membrane. Using cable theory, the neuron is simulated as a multi-compartmental model. CA1 pyramidal neuron morphology was taken from Duke-Southampton archive of neuronal geometry, which includes data supplied by 3D digitization of real rat hippocampus cells. Among different types of voltage gated channels dispersed along the CA1 pyramidal neuron dendrites, we initially studied the effect of changing the K1-type channel conductance, referred as A-type conductance. Branch strength potentiation was observed for a dendrite positioned in the neighbourhood of the cell soma. In subsequent computational experiments, where other conductance types were decreased or increased, no sign of branch strength potentiation was shown. Therefore, we conclude that decreasing A-type conductance plays role in the phenomenon known as branch strength potentiation, but is not the only cause of the phenomenon. The relative position of the given stimulus may account for the phenomenon, since the response is supra-linear in the case that the given stimulus is at a point on a dendrite which is relatively far from the dendritic arborization ,the latter being on a site very close to the soma. | el |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10889/10295 | |
| dc.language.iso | gr | el |
| dc.rights | 0 | el |
| dc.subject | Yπολογιστική μοντελοποίηση | el |
| dc.subject | Δενδρίτες | el |
| dc.subject | Ενδυνάμωση | el |
| dc.subject | Νευρώνες | el |
| dc.subject | Σώμα | el |
| dc.subject | Δενδριτική διακλάδωση | el |
| dc.subject.alternative | Computational modelling | el |
| dc.subject.alternative | Dendrites | el |
| dc.subject.alternative | Branch strength potentiation | el |
| dc.subject.alternative | Neurons | el |
| dc.subject.alternative | Soma | el |
| dc.subject.alternative | Dendritic arborization | el |
| dc.subject.ddc | 612.810 46 | el |
| dc.title | Υπολογιστική μοντελοποίηση της δενδριτικής ενδυνάμωσης | el |
| dc.title.alternative | Computational modelling of branch strength potentiation | el |
| dc.type | Thesis | el |