Нанофизиология

Нанофизиология – это область ^[1]^[2] это касается функции нанодоменов, такой как регуляция молекулярных или ионных потоков в клеточных субкомпартментах, таких как глиальные выпячивания, дендритные шипики , дендриты , митохондрии и многие другие.

Фон

Молекулярная организация в нанокомпартах обеспечивает конструкцию, необходимую для выполнения элементарных функций, которые могут поддерживать более высокие физиологические функции клетки. Сюда входит гомеостаз кальция, обмен белков, пластические изменения, лежащие в основе клеточных коммуникаций. Целью этой области является определение функции этих наноотделений на основе молекулярной организации, ионного потока или распределения напряжения .

Динамика напряжения

Как регулируется напряжение в нанодоменах, остается открытым вопросом. Хотя классические модели Гольдмана-Ходжкина-Хаксли-Каца в биофизике обеспечивают основу для электрофизиологии и способствовали многим достижениям в нейробиологии , эта теория остается недостаточной для описания динамики напряжения в небольших наноотделениях, таких как синаптические терминали или цитоплазма вокруг них. потенциалзависимые каналы , поскольку в их основе лежит пространственная и ионная однородность. Вместо этого электродиффузии теория ^[1]^[3] ^[4] следует использовать для описания течения электрического тока в этих наноструктурах и выявления структурной функции .

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Савченко Леонид П.; Пу, Му Мин; Русаков, Дмитрий А. (октябрь 2017 г.). «Явления электродиффузии в нейробиологии: забытый спутник» . Обзоры природы Неврология . 18 (10): 598–612. дои : 10.1038/nrn.2017.101 . ISSN 1471-0048 . ПМИД 28924257 . S2CID 205502448 .
^ Холькман, Дэвид; Юсте, Рафаэль (ноябрь 2015 г.). «Новая нанофизиология: регуляция ионного потока в нейрональных отделах» . Обзоры природы Неврология . 16 (11): 685–692. дои : 10.1038/nrn4022 . ISSN 1471-0048 . ПМИД 26462753 . S2CID 3067208 .
^ Карталлер, Джером; Квон, Тэкён; Юсте, Рафаэль; Холькман, Дэвид (март 2018 г.). «Деконволюция временных рядов датчика напряжения и электродиффузионное моделирование раскрывают роль геометрии позвоночника в контроле синаптической силы» . Нейрон . 97 (5): 1126–1136.e10. дои : 10.1016/j.neuron.2018.01.034 . ПМЦ 5933057 . ПМИД 29429935 .
^ Карталлер, Джером; Холькман, Дэвид (ноябрь 2019 г.). «Теория электродиффузии для картирования распределения напряжения в дендритных шипах в нанометровом масштабе» . Нейрон . 104 (3): 440–441. дои : 10.1016/j.neuron.2019.10.025 . ПМИД 31697920 . S2CID 207844662 .

[:0-1] Jump up to: ^а ^б Савченко Леонид П.; Пу, Му Мин; Русаков, Дмитрий А. (октябрь 2017 г.). «Явления электродиффузии в нейробиологии: забытый спутник» . Обзоры природы Неврология . 18 (10): 598–612. дои : 10.1038/nrn.2017.101 . ISSN 1471-0048 . ПМИД 28924257 . S2CID 205502448 .

[2] Холькман, Дэвид; Юсте, Рафаэль (ноябрь 2015 г.). «Новая нанофизиология: регуляция ионного потока в нейрональных отделах» . Обзоры природы Неврология . 16 (11): 685–692. дои : 10.1038/nrn4022 . ISSN 1471-0048 . ПМИД 26462753 . S2CID 3067208 .

[3] Карталлер, Джером; Квон, Тэкён; Юсте, Рафаэль; Холькман, Дэвид (март 2018 г.). «Деконволюция временных рядов датчика напряжения и электродиффузионное моделирование раскрывают роль геометрии позвоночника в контроле синаптической силы» . Нейрон . 97 (5): 1126–1136.e10. дои : 10.1016/j.neuron.2018.01.034 . ПМЦ 5933057 . ПМИД 29429935 .

[4] Карталлер, Джером; Холькман, Дэвид (ноябрь 2019 г.). «Теория электродиффузии для картирования распределения напряжения в дендритных шипах в нанометровом масштабе» . Нейрон . 104 (3): 440–441. дои : 10.1016/j.neuron.2019.10.025 . ПМИД 31697920 . S2CID 207844662 .

[1]

[2]

[3]

[4]