Dynamic Properties of Purkinje Cells Having Different Electrophysiological Parameters: A Model Study

Simple spikes and complex spikes are two distinguishing features in neurons of the cerebellar
 cortex; the motor learning and memory processes are dependent on these firing patterns.
 In our research, the detailed firing behaviors of Purkinje cells were investigated using a
...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Нейрофизиология
Datum:2015
Hauptverfasser: Zhang, X., Liu, Q., Ren, H. X., Wen, Y., Zeng, Y.J.
Format: Artikel
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України 2015
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148138
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Dynamic Properties of Purkinje Cells Having Different Electrophysiological Parameters: A Model Study / X. Zhang, S. Q. Liu, H. X. Ren, Y. Wen, Y. J. Zeng // Нейрофизиология. — 2015. — Т. 47, № 1. — С. 4-13. — Бібліогр.: 17 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862547069774856192
author Zhang, X.
Liu, Q.
Ren, H. X.
Wen, Y.
Zeng, Y.J.
author_facet Zhang, X.
Liu, Q.
Ren, H. X.
Wen, Y.
Zeng, Y.J.
citation_txt Dynamic Properties of Purkinje Cells Having Different Electrophysiological Parameters: A Model Study / X. Zhang, S. Q. Liu, H. X. Ren, Y. Wen, Y. J. Zeng // Нейрофизиология. — 2015. — Т. 47, № 1. — С. 4-13. — Бібліогр.: 17 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Нейрофизиология
description Simple spikes and complex spikes are two distinguishing features in neurons of the cerebellar
 cortex; the motor learning and memory processes are dependent on these firing patterns.
 In our research, the detailed firing behaviors of Purkinje cells were investigated using a
 computer compartmental neuronal model. By means of application of numerical stimuli,
 the abundant dynamical properties involved in the multifarious firing patterns, such as the
 Max-Min potentials of each spike and period-adding/period-doubling bifurcations, appeared.
 Neuronal interspike interval (ISI) diagrams, frequency diagrams, and current-voltage diagrams
 for different ions were plotted. Finally, Poincare mapping was used as a theoretical method
 to strongly distinguish timing of the above firing patterns. Our simulation results indicated
 that firing of Purkinje cells changes dynamically depending on different electrophysiological
 parameters of these neurons, and the respective properties may play significant roles in the
 formation of the mentioned characteristics of dynamical firings in the coding strategy for
 information processing and learning. Генерація простих та складних потенціалів дії є специфіч-
 ною властивістю нейронів мозочкової кори; моторне
 навчання і проце си формування пам’яті за лежать
 від генерації даних патернів розряду. В нашій роботі
 ми провелидетальне до слідження проце сів генерації
 імпульсної активності клітинами Пуркін’є з використанням
 компартментної (включаючи сому) моделі нейрона. В
 умовах прикладання оцифрованих стимулів у модельованого
 нейрона проявлявся багатий набір динамічних
 властивостей, що зумовлювало генерацію різноманітних
 розрядних патернів; це відбивало сь у відповідних
 діаграмах максимальних/мінімальнихпотенціалів для
 кожного піку та появі біфуркацій із феноменами додання
 або подвоєння періодів. Були побудовані діаграми
 міжімпульсних інтервалів, значень частоти та залежностей
 струм–потенціал для різних іонів. Нарешті, побудова
 мап Пуанкаре була використана як теоретичний метод
 для переконливої диференціації часових характеристик
 зазначених вище розрядних патернів. Як показали
 результати нашого моделювання, розрядна активність
 клітин Пуркін’є динамічно змінюється залежно від варіації
 електрофізіологічних параметрів цих нейронів, і відповідні
 властивості можуть відігравати істотну роль у формації
 згаданих вище характеристик динамічних розрядів, що
 мають відношення до стратегії кодування в перебігу
 обробки інформації та процесів навчання.
first_indexed 2025-11-25T12:51:38Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-148138
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0028-2561
language English
last_indexed 2025-11-25T12:51:38Z
publishDate 2015
publisher Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
record_format dspace
spelling Zhang, X.
Liu, Q.
Ren, H. X.
Wen, Y.
Zeng, Y.J.
2019-02-17T10:43:13Z
2019-02-17T10:43:13Z
2015
Dynamic Properties of Purkinje Cells Having Different Electrophysiological Parameters: A Model Study / X. Zhang, S. Q. Liu, H. X. Ren, Y. Wen, Y. J. Zeng // Нейрофизиология. — 2015. — Т. 47, № 1. — С. 4-13. — Бібліогр.: 17 назв. — англ.
0028-2561
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148138
577.352.5:612.827
Simple spikes and complex spikes are two distinguishing features in neurons of the cerebellar
 cortex; the motor learning and memory processes are dependent on these firing patterns.
 In our research, the detailed firing behaviors of Purkinje cells were investigated using a
 computer compartmental neuronal model. By means of application of numerical stimuli,
 the abundant dynamical properties involved in the multifarious firing patterns, such as the
 Max-Min potentials of each spike and period-adding/period-doubling bifurcations, appeared.
 Neuronal interspike interval (ISI) diagrams, frequency diagrams, and current-voltage diagrams
 for different ions were plotted. Finally, Poincare mapping was used as a theoretical method
 to strongly distinguish timing of the above firing patterns. Our simulation results indicated
 that firing of Purkinje cells changes dynamically depending on different electrophysiological
 parameters of these neurons, and the respective properties may play significant roles in the
 formation of the mentioned characteristics of dynamical firings in the coding strategy for
 information processing and learning.
Генерація простих та складних потенціалів дії є специфіч-
 ною властивістю нейронів мозочкової кори; моторне
 навчання і проце си формування пам’яті за лежать
 від генерації даних патернів розряду. В нашій роботі
 ми провелидетальне до слідження проце сів генерації
 імпульсної активності клітинами Пуркін’є з використанням
 компартментної (включаючи сому) моделі нейрона. В
 умовах прикладання оцифрованих стимулів у модельованого
 нейрона проявлявся багатий набір динамічних
 властивостей, що зумовлювало генерацію різноманітних
 розрядних патернів; це відбивало сь у відповідних
 діаграмах максимальних/мінімальнихпотенціалів для
 кожного піку та появі біфуркацій із феноменами додання
 або подвоєння періодів. Були побудовані діаграми
 міжімпульсних інтервалів, значень частоти та залежностей
 струм–потенціал для різних іонів. Нарешті, побудова
 мап Пуанкаре була використана як теоретичний метод
 для переконливої диференціації часових характеристик
 зазначених вище розрядних патернів. Як показали
 результати нашого моделювання, розрядна активність
 клітин Пуркін’є динамічно змінюється залежно від варіації
 електрофізіологічних параметрів цих нейронів, і відповідні
 властивості можуть відігравати істотну роль у формації
 згаданих вище характеристик динамічних розрядів, що
 мають відношення до стратегії кодування в перебігу
 обробки інформації та процесів навчання.
The authors would like to acknowledge
 the generous support by the National Undergraduates Innovating
 Experimentation Project of China, No. 111056144.
en
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
Нейрофизиология
Dynamic Properties of Purkinje Cells Having Different Electrophysiological Parameters: A Model Study
Динамічні властивості клітин Пуркін’є, що мають різні електрофізіологічні параметри: модельне дослідження
Article
published earlier
spellingShingle Dynamic Properties of Purkinje Cells Having Different Electrophysiological Parameters: A Model Study
Zhang, X.
Liu, Q.
Ren, H. X.
Wen, Y.
Zeng, Y.J.
title Dynamic Properties of Purkinje Cells Having Different Electrophysiological Parameters: A Model Study
title_alt Динамічні властивості клітин Пуркін’є, що мають різні електрофізіологічні параметри: модельне дослідження
title_full Dynamic Properties of Purkinje Cells Having Different Electrophysiological Parameters: A Model Study
title_fullStr Dynamic Properties of Purkinje Cells Having Different Electrophysiological Parameters: A Model Study
title_full_unstemmed Dynamic Properties of Purkinje Cells Having Different Electrophysiological Parameters: A Model Study
title_short Dynamic Properties of Purkinje Cells Having Different Electrophysiological Parameters: A Model Study
title_sort dynamic properties of purkinje cells having different electrophysiological parameters: a model study
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148138
work_keys_str_mv AT zhangx dynamicpropertiesofpurkinjecellshavingdifferentelectrophysiologicalparametersamodelstudy
AT liuq dynamicpropertiesofpurkinjecellshavingdifferentelectrophysiologicalparametersamodelstudy
AT renhx dynamicpropertiesofpurkinjecellshavingdifferentelectrophysiologicalparametersamodelstudy
AT weny dynamicpropertiesofpurkinjecellshavingdifferentelectrophysiologicalparametersamodelstudy
AT zengyj dynamicpropertiesofpurkinjecellshavingdifferentelectrophysiologicalparametersamodelstudy
AT zhangx dinamíčnívlastivostíklítinpurkínêŝomaûtʹrízníelektrofízíologíčníparametrimodelʹnedoslídžennâ
AT liuq dinamíčnívlastivostíklítinpurkínêŝomaûtʹrízníelektrofízíologíčníparametrimodelʹnedoslídžennâ
AT renhx dinamíčnívlastivostíklítinpurkínêŝomaûtʹrízníelektrofízíologíčníparametrimodelʹnedoslídžennâ
AT weny dinamíčnívlastivostíklítinpurkínêŝomaûtʹrízníelektrofízíologíčníparametrimodelʹnedoslídžennâ
AT zengyj dinamíčnívlastivostíklítinpurkínêŝomaûtʹrízníelektrofízíologíčníparametrimodelʹnedoslídžennâ