אש תא גלגלת האש הוא מודל המדגים כיצד נוירונים מגיבים לשינויים בפוטנציאל הממברנה. המודל כולל שני משתנים: פוטנציאל הממברנה ומשתנה התאוששות איטית. כאשר פוטנציאל הממברנה חוצה סף מוגדר מראש, ספייק מהיר מסתיים. תהליך זה חוזר על עצמו עד שמשתנה ההתאוששות האיטית חוצה סף חדש.
מודלים של דפוסי ירי
תאי גלגלי עגלה הם הרכבים עצביים קטנים עם מבנים דמויי גרגירים. בנוסף, תאים אלו מקבלים קלט סינפטי מעורר מתאי גרגיר. פוטנציאל המנוחה שלהם הוא בטווח של -50 עד -70 mV. מודלים של דפוסי ירי לתאי גלגלים יכולים לעזור להסביר את המאפיינים של מעגלים אלה ולחזות כיצד נוירונים אלה יורים.
נוירוני גלגלי העגלה מכילים תעלות אשלגן רגישות ל–ATP המונעות ירי ספונטני. שימוש ב–patch–clamp מחורר כדי ללמוד את דפוסי הירי שלהם הוא כלי יעיל וחזק לניבוי הרכבים נוירונים אלה. שיטה זו שימושית במיוחד לחקר דפוסי הירי של מספר רב של נוירונים.
כדי להבין את דפוסי הירי של תאי גלגל עגלה, ראשית עלינו להבין כיצד תאי גלגל עגלה מגיבים לגירויים דו–גווניים. התגובות של תאי גלגל עגלה לגירויים דו–גווניים מראות שאינטראקציות בין תאים בתדרים שונים משפיעות על הפלט של תאי גלגל עגלה. ההבדלים בתדירות ובתזמון הם קריטיים במודל התגובות של נוירונים אלה.
המודל יכול לזהות הבדלים בין נוירוני גלגל עגלה פעילים ושקטים בהתבסס על תכונותיהם הפסיביות השונות של הממברנה. נוירונים פעילים של גלגלי עגלה מבטאים זרם נתרן מתמשך, ואילו נוירוני גלגל עגלה שקטים מבטאים זרם רגיש לרילוזול. ההבדלים בין נוירונים פעילים ושקטים מוסברים יותר על ידי התנגדויות הממברנות השונות לנוירונים הפעילים והשקטים.
ערכי
Q10dB ערכי Q10dB מוגדרים כיחס בין התדר האופייני לרוחב הפס. הם מחושבים על ידי חלוקת התדר האופייני ברוחב הפס ו-20% מהקצב הספונטני. ערכי Q10dB הם בדרך כלל 4-6 dB מעל הקצב הספונטני. טווח ערכי Q10dB רחב מספיק כדי לכלול תדרים רבים, והם מבוססים על אותה מתודולוגיה כמו הספים.
תאי גלגלי העגלה מגיבים לצליל באופן תלוי תדר. הם מגיבים לצלילים גבוהים ונמוכים בצורה בימודאלית, ומפגינים כוונון תדר חזק. הם מאופיינים בטווח של תגובות בין 11 ל-32 קילו–הרץ, וסף של כ-15 ו-56 dB SPL. בנוסף למדידת ספים, חוקרים מדדו את ערך ה–Q10dB של כל תא גלגל עגלה ושרטטו את הערכים מול השכן הקרוב ביותר באותה חדירת אלקטרודה.
קלט סינפטי
הגרעין השבלולי הגבי (DCN) מכיל שתי קבוצות של אינטרנוירונים, תאי גלגל העגלה ותאים fusiform. אינטרנוירונים אלה חולקים הומולוגיה עם תאי Purkinje במוח הקטן, ומקיימים אינטראקציה עם תאי הגרגיר כדי לעצב את הפלט של DCN. בנוסף, לתאי ה–fusiform יש תעלות נתרן, המאפשרות נעילת פאזה והתאוששות מהירה מאינאקטיבציה.
על מנת להסביר את השונות של רכבות ספייק, מדענים מניחים בדרך כלל שהקלט הסינפטי אחראי. עם זאת, גורמים אלה אינם יכולים להסביר את כל השונות שנצפו. לדוגמה, גם כאשר נוירוני Purkinje מושבתים מבחינה תרופתית, הם עדיין יורים במרווחים לא קבועים. ייתכן גם שתנודות זרם ערוץ תורמות לשונות זו. למעשה, ניסויים בהזרקת זרם מווסתת הצביעו על מעורבותם של ערוצי K בירי של נוירוני Purkinje.
חביון
על מנת לחקור את זמן ההשהיה של תאי גלגל אש, ניתחנו דפוסי ירי מתאי גלגל עגלה. דפוסי הירי של תאי Cartwheel היו דו–מודאליים ל–CF, יש להם דפוס ספייק מורכב, ומציגים חביון ספייק ראשון ארוך ומשתנים. דפוס הירי הושווה לדפוס הירי של תאים fusiform באמצעות שגרות מותאמות אישית שנכתבו ב–IGORPro.
חקרנו גם את התפקיד של שני דגמים שונים של תאי גלגל עגלה. הראשון ייצג קוצים פשוטים והשני ייצג פרצי קוצים. הדגם השני דימה קוצי נתרן מהירים ואיטיים. זרם ההיפרפולריזציה האיטי היה קשור למשתנה u, והוא דעך בטווח זמן איטי יותר מאשר זרמים מהירים. המודל עיצב את דפוסי הירי של תאי גלגלי אש בנוכחות קוצים מהירים של נתרן על ידי שימוש בזרם אשלגן מיישר מושהה.
המודל השני הראה שתא גלגל עגלה בודד יכול לייצר מספר קוצים מורכבים. באמצעות מודל זה, ניתן היה לחשב את דפוס כוונון התדר באמצעות ערכי Q10dB. ערכים אלו התקבלו מניסויים שבוצעו על ידי Manis et al. וצונופולוס ואח'.
זמן ההשהיה של תאי גלגל אש משתנה וארוך. לעומת זאת, נוירונים בעלי דוקר פשוט מפגינים חביון קצר. משמעות הדבר היא שתא גלגל בודד יכול להגיב לגירוי טונאלי, אך ייתכן שהוא לא יגיב לטון בתדר גבוה. בנוסף, קצב הירי של תא Cartwheel נמוך בהשוואה לזה של נוירון פשוט דוקר.
מקורות קלט
ניתן להגדיר פעולה עם מספר מקורות קלט. לדוגמה, אתה יכול למפות את הערך של פעולה למשתנה בדף, ולהשתמש בערך זה כקלט של פעולה אחרת. ניתן גם למפות את הערך של פעולה למטרה בפעולה אחרת. תיבת הדו–שיח מקורות קלט מאפשרת לך למפות משתנים ליעדים.
