Efecto de la conductancia de potasio Kv3.1 en la tasa y frecuencia de disparo de un axón no mielinado

Authors

  • Oscar Emilio Hernandez Bustos Universidad del Norte
  • Lilibeth Hernandez

Abstract

ResumenObjetivo: Determinar la relación entre la conductancia de potasio Kv3.1 y la tasa dedisparo (Td) de un modelo neuronal llamado neurona1 formado por un soma, un cuelloy un axón no mielinado durante un estímulo de corriente de 10 ms de duración y a 40°C.Materiales y métodos: A partir del software libre NEURON se simuló la propagación deráfagas de potenciales de acción a través de neurona1, variando la conductancia específicamáxima de potasio Kv3.1 (GKv3.1) relativa a la conductancia específica máxima de potasio(GK) estudiada por A.L. Hodgkin y A.F. Huxley en 1952, de tal forma que GKv3.1+GK=1.6S/cm2.Resultados: En una estructura neuronal con las características biofísicas de neurona1,Td varía en forma sigmoidea para 0 ≤ GKv3.1/GK ≤ 0.455 y decae exponencialmente para0.455 < GKv3.1/GK ≤ 15, respectivamente. Para el primer caso, Td aumenta 11 veces másque la frecuencia (f) respecto del número de espigas en cada ráfaga.Conclusión: La observación de la conductancia de potasio del tipo Kv3.1 en algún tipode neurona no implica necesariamente la propagación de ráfagas de alta tasa de disparo.Su efecto es más pronunciado (11 veces) en la modulación de Td que en el aumento de f.Palabras clave: Frecuencia de disparo, tasa de disparo, conductancia de potasio Kv3.1,axón no mielinado.
AbstractObjective: To determine the relationship between the Kv3.1 potassium conductance andthe firing rate (Td) in a neuronal model called neuron1, consisting of a soma, a hillock andan unmyelinated axon, during a constant current stimulus 10ms long and at 40°C.Methodology: Using the free software NEURON, the propagation of action potentialsalong a neuronal structure called neurona1 was simulated. The maximum Kv3.1 conductance (GKv3.1) relative to the maximum potassium conductance (Gk) studied in 1952 byA.L. Hodgkin and A.F. Huxley and in this paper called HH conductance, was varied suchthat Gk +GKv3.1 = 1.6s/cm2.Results: In a neuronal structure with the biophysical characteristics of neuron1, Td variesin a sigmoid way for all GKv3.1 such that 0≤GKv3.1/Gk≤ 0.455 and drops exponentiallyfor all GKv3.1 such that 0.455frequency rate (f) in respect to the number of spikes in every action potential burst.Conclusion: The observation of Kv3.1 potassium conductance in some types of neuronsdoes not necessary imply the propagation of high rate action potential bursts. Its effect ismore pronounced (11 times) in the modulation of Td than in the increase of f.Keywords: Firing frequency, Rate frequency, Kv3.1 potassium conductance, Unmyelinatedaxon.

Author Biography

Oscar Emilio Hernandez Bustos, Universidad del Norte

Magíster en Biofísica Médica, Especialista en Física General, Licenciado en Matemáticas y Física Tecnólogo en Electrónica Industrial

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Published

2011-10-23

How to Cite

Hernandez Bustos, O. E., & Hernandez, L. (2011). Efecto de la conductancia de potasio Kv3.1 en la tasa y frecuencia de disparo de un axón no mielinado. Salud Uninorte, 27(2). Retrieved from https://rcientificas.uninorte.edu.co/index.php/salud/article/view/2279

Issue

Vol. 27 No. 2 (2011): Julio - Diciembre

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