A biophysical minimal model to investigate age-related changes in CA1 pyramidal cell electrical activity
Rattachement africain : mx, us, ca. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Aging is a physiological process that is still poorly understood, especially with respect to effects on the brain. There are open questions about aging that are difficult to answer with an experimental approach. Underlying challenges include the difficulty of recording in vivo single cell and network activity simultaneously with submillisecond resolution, and brain compensatory mechanisms triggered by genetic, pharmacologic, or behavioral manipulations. Mathematical modeling can help address some of these questions by allowing us to fix parameters that cannot be controlled experimentally and investigate neural activity under different conditions. We present a biophysical minimal model of CA1 pyramidal cells (PCs) based on general expressions for transmembrane ion transport derived from thermodynamical principles. The model allows directly varying the contribution of ion channels by changing their number. By analyzing the dynamics of the model, we find parameter ranges that reproduce the variability in electrical activity seen in PCs. In addition, increasing the L-type Ca2+ channel expression in the model reproduces age-related changes in electrical activity that are qualitatively and quantitatively similar to those observed in PCs from aged animals. We also make predictions about age-related changes in PC bursting activity that, to our knowledge, have not been reported previously. We conclude that the model's biophysical nature, flexibility, and computational simplicity make it a potentially powerful complement to experimental studies of aging.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- A biophysical minimal model to investigate age-related changes in CA1 pyramidal cell electrical activity
- Date Crossref
- 04/09/2024
- Éditeur
- Public Library of Science (PLoS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Universidad Nacional Autónoma de México pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universidad Autónoma de la Ciudad de México pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Arizona McKnight Brain Institute pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Wilfrid Laurier University Department of Psychology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Departamento de Física pays non établi dans la noticeInstitution
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Laboratorio de Dinámica pays non établi dans la noticeInstitution
Universidad Nacional Autónoma de México, Universidad Autónoma de la Ciudad de México et McKnight Brain Institute — University of Arizona, avec 3 autres affiliations.
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