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Artículo

Hyperbolic Modeling of Subthalamic Nucleus Cells to Investigate the Effect of Dopamine DepletionModelización hiperbólica de las células del núcleo subtalámico para investigar el efecto de la disminución de la dopamina

Resumen

Para investigar cómo los diferentes tipos de neuronas pueden producir patrones de pico conocidos, se propone en este trabajo un nuevo modelo computacionalmente eficiente. Este modelo puede ayudar a realizar los problemas de interconexión neuronal. El modelo puede demostrar varios comportamientos neuronales observados in vivo mediante una simple modificación de los parámetros. Los comportamientos incluyen el spiking tónico y fásico, el bursting tónico y fásico, la excitabilidad clase 1 y clase 2, el spike de rebote, el burst de rebote, la oscilación subumbral y el spiking acomodado junto con las respuestas de las neuronas de inhibición. Aquí, investigamos los patrones de picoteo neuronal en la enfermedad de Parkinson a través de nuestro modelo propuesto. El patrón anormal del núcleo subtalámico en la enfermedad de Parkinson puede ser estudiado a través de las variaciones en la forma y frecuencia de los patrones de disparo. Nuestro modelo propuesto introduce ecuaciones matemáticas, en las que estos patrones pueden derivarse y diferenciarse claramente unos de otros. Los comportamientos irregulares y arrítmicos del patrón de disparo del núcleo subtalámico en condiciones normales pueden transformarse fácilmente en los causados por la enfermedad de Parkinson mediante simples modificaciones de los parámetros en el modelo propuesto. Este modelo puede mostrar explícitamente el cambio de los patrones de actividad neuronal en la enfermedad de Parkinson, lo que puede conducir eventualmente a un tratamiento eficaz con dispositivos de estimulación cerebral profunda.

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