MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1016/j.bpj.2021.01.038

Медицинская библиотека · Biophysical journal · 2021

Neuronal oscillator robustness to multiple global perturbations.

Ratliff Jacob, Franci Alessio, Marder Eve, O'Leary Timothy

СтатьяПоддержка NIH: внешняя программаПоддержка исследования: вне правительства СШАПеревод пока не подготовлен

Аннотация

Neuronal activity depends on ion channels and biophysical processes that are strongly and differentially sensitive to physical variables such as temperature and pH. Nonetheless, neuronal oscillators can be surprisingly resilient to perturbations in these variables. We study a three-neuron pacemaker ensemble that drives the pyloric rhythm of the crab, Cancer borealis. These crabs routinely experience a number of global perturbations, including changes in temperature and pH. Although pyloric oscillations are robust to such changes, for sufficiently large deviations the rhythm reversibly breaks down. As temperature increases beyond a tipping point, oscillators transition to silence. Acidic pH deviations also show tipping points, with a reliable transition first to tonic spiking, then to silence. Surprisingly, robustness to perturbations in pH only moderately affects temperature robustness. Consistent with high animal-to-animal variability in biophysical circuit parameters, tipping points in temperature and pH vary across animals. However, the ordering and discrete classes of transitions at critical points are conserved. This implies that qualitative oscillator dynamics are preserved across animals despite high quantitative parameter variability. A universal model of bursting dynamics predicts the existence of these transition types and the order in which they occur.

Для цитирования: Ratliff Jacob, Franci Alessio, Marder Eve, O'Leary Timothy. Neuronal oscillator robustness to multiple global perturbations.. Biophysical journal. 2021. DOI: 10.1016/j.bpj.2021.01.038.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.