Вы здесь

Главная

Компьютерные технологии исследования медиаторных синапсов как многоуровневых систем реобразования информации

ID_Статьи: 
63.00

Исследование медиаторного синапса как моносинаптического канала связи с учетом его морфо-функциональных свойств в режиме натурального эксперимента даже на современном уровне технического развития представляет серьезные трудности. Актуальной альтернативой такому подходу является компьютерное моделирование синаптических образований.

Цель работы состояла в создании и исследовании возможностей компьютерной модели медиаторного синапса с учетом известных функциональных свойств и тонкой ультраструктуры его строения. В качестве основных задач рассматривалось ьюделирование процессов формирования и выброса молекул медиатора из синаптического бутона (СБ), моделирование диффузии медиатора в синаптичесюм зазоре (СЗ) с учетом электрокинетического эффекта и пространственно-временных характеристик синаптических нитей (СН), а так же моделирование формирования местных постсинаптических потенциалов .МПСП) на постсинаптической мембране (ПСМ) с учетом совмещенных двумерных сетевых структур хеморецептивных центров и ионных каналов. Исследования проводились как в режиме периодической, так и в режиме стохастической стимуляции лресинаптической мембраны (Пре-СМ) нервными импульсами (НИ) с заданными статистическими характеристиками.

В результате использования разработанного пакета моделирующих программ "СИНАПС" получены многочисленные зависимости параметров выходных потоков медиатора для СБ и СЗ от пространственно-временных характеристик этих структур (включая СН) и параметров входных потоков НИ. С помощью этого пакета исследованы также аналогичные зависимости для МПСП. Установлены специфичность и степень воздействия всех вариабельных параметров, определяющих структурные особенности синаптического образования и характеристики физиологических механизмов передачи НИ. Полученные результаты, в частности, свидетельствуют о том, что преобразование входной информации (в виде раздражающих Пре-СМ импульсов) в выходной поток МПСП осуществляется на всех уровнях морфо-функциональной организации синапса: СБ, СЗ и ПСМ.

 

Матухно А.Е.

РГПУ Ростов-на-Дону, Россия.