ارايه‌ي مدلي براي ثابت زماني دريچه‌هاي يوني در نورون‌ها

A Model for Time Constant of Ionic Channels in Neurons

ثابت زماني مفهومي فيزيكي است كه با استفاده از آن، معنا و مفهوم سرعت پاسخ‌دهي يا سرعت عكس‌العمل نتيجه مي‌شود. يافته‌هاي تجربي، وابستگي سرعت حركت دريچه‌هاي يوني به ولتاژ غشا را نشان داده ‌است. در اين تحقيق، مدلي براي ثابت زماني ولتاژ غشا در نورون ارايه شده است. مدل پيشنهادي در اين مقاله، ابتدا در قالب يك قضيه مطرح شده و سپس اين قضيه اثبات شده است. اين قضيه نشان مي‌دهد كه مي‌توان مورفولوژي‌هاي گوناگون سير زماني پتانسيل عمل در يك نورون را با تنظيم پارامترهاي مدل پيشنهادي، شبيه‌سازي كرد. قضيه مطرح‌شده با ارايه مثال‌هايي از شبيه‌سازي سير زماني پتانسيل عمل در چند نورون و سلول نمونه، اعتبارسنجي شده است. با توجه به كليت قضيه‌ي ارايه شده، مدل پيشنهادي براي ثابت زماني مي‌تواند هم براي سيستم‌هاي زيستي و هم براي شبيه‌سازي در هر سيستم فيزيكي ديگر به‌كار رود.

Time constant is a physical concept that one may deduce the speed of response and reaction of a system from it. Experimental findings confirm the dependency of the speed of opening-closing of ionic channels to the membrane voltage. In this paper a model for time constant of membrane voltage in neurons has been presented. At first, the presented model has been established as a theorem and then the theorem has been proved. According to the presented theorem, one can simulate different morphology and time course of action potential (AP) in neurons by adjusting the model parameters. The validation of the presented theorem (model) has been shown by simulation examples of some kinds of neurons and cells APs. Regarding the generality of the presented theorem, our model not only can be applied in biomedical systems but also it may be used in any physical systems.