Peculiarities of the Tail-Withdrawal Reflex Circuit in Aplysia: a Model Study
The circuit of the tail-withdrawal reflex in Aplysia opens up possibilities to construct model systems allowing researchers to effectively investigate simple forms of learning and memory. Using the Python interface of the NEURON software, we simulated this reflex circuit and studied various chara...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Нейрофизиология |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
2013
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148240 |
| 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: | Peculiarities of the Tail-Withdrawal Reflex Circuit in Aplysia: a Model Study / W. Ye, S.Q. Liu, Y.J. Zeng // Нейрофизиология. — 2013. — Т. 45, № 6. — С. 505-514. — Бібліогр.: 18 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-148240 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Ye, W. Liu, S.Q. Zeng, Y.J. 2019-02-17T18:40:39Z 2019-02-17T18:40:39Z 2013 Peculiarities of the Tail-Withdrawal Reflex Circuit in Aplysia: a Model Study / W. Ye, S.Q. Liu, Y.J. Zeng // Нейрофизиология. — 2013. — Т. 45, № 6. — С. 505-514. — Бібліогр.: 18 назв. — англ. 0028-2561 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148240 612.014.42+612.019 The circuit of the tail-withdrawal reflex in Aplysia opens up possibilities to construct model systems allowing researchers to effectively investigate simple forms of learning and memory. Using the Python interface of the NEURON software, we simulated this reflex circuit and studied various characteristics of the latter. The phenomenon of spike frequency adaptation (SFA) and the period-adding bifurcation of the minimum were found in sensory neurons, when the latter were stimulated by square-wave stimuli. In all neurons of the circuit, variation of the stimulus strength first increased and then decreased the number of spikes in a burst. In addition, with decreases in the number of stimulated sensory neurons, a subliminal firing other than that in an intact burst appeared at the outputs of interneurons and motor neuron. Moreover, the potentials produced in the motor neuron induced corresponding oscillations of the muscle fiber force, which was indicative of a procedure of excitement-contraction coupling in the tail part of Aplysia. Finally, upon alteration of the conductance of synapses between interneurons and motoneuron, the duration of long-lasting responses increased regularly, implying synaptic plasticity Організація нервової мережі відсмикування „хвоста” в аплізії дозволяє побудувати модельну систему, за допомогою якої можна ефективно досліджувати прості форми навчання та пам’яті. Використовуючи інтерфейс Python та програмний засіб NEURON, ми змоделювали даний рефлекс та дослідили декілька властивостей модельної мережі. Феномени адаптації частоти розряду (SFA) та біфуркації з доданням періоду при мінімумі частоти спостерігалися в сенсорних нейронах в умовах стимуляції прямокутними стимулами. В усіх нейронах мережі зміни сили стимуляції призводили спочатку до збільшення числа піків у пачках, а потім до його зменшення. Окрім того, при зменшенні кількості стимульованих сенсорних нейронів на виходах інтернейронів та моторного нейрона з’являлася підпорогова кайма, що відрізнялася від такої в інтактних пачок. Більш того, потенціали, продуковані моторним нейроном, індукували відповідні осциляції сили, розвинутої м’язовим волокном, що свідчило про сполучення процесів збудження/скорочення у хвостовій частині аплізії. Нарешті, при змінах провідності синапсів між інтернейронами та мотонейронами тривалість „довгих” імпульсних відповідей закономірно збільшувалася, що вказувало на прояви синаптичної пластичності. en Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України Нейрофизиология Peculiarities of the Tail-Withdrawal Reflex Circuit in Aplysia: a Model Study Особливості мережі рефлексу відсмикування „хвоста” в аплізії (модельне дослідження) Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Peculiarities of the Tail-Withdrawal Reflex Circuit in Aplysia: a Model Study |
| spellingShingle |
Peculiarities of the Tail-Withdrawal Reflex Circuit in Aplysia: a Model Study Ye, W. Liu, S.Q. Zeng, Y.J. |
| title_short |
Peculiarities of the Tail-Withdrawal Reflex Circuit in Aplysia: a Model Study |
| title_full |
Peculiarities of the Tail-Withdrawal Reflex Circuit in Aplysia: a Model Study |
| title_fullStr |
Peculiarities of the Tail-Withdrawal Reflex Circuit in Aplysia: a Model Study |
| title_full_unstemmed |
Peculiarities of the Tail-Withdrawal Reflex Circuit in Aplysia: a Model Study |
| title_sort |
peculiarities of the tail-withdrawal reflex circuit in aplysia: a model study |
| author |
Ye, W. Liu, S.Q. Zeng, Y.J. |
| author_facet |
Ye, W. Liu, S.Q. Zeng, Y.J. |
| publishDate |
2013 |
| language |
English |
| container_title |
Нейрофизиология |
| publisher |
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Особливості мережі рефлексу відсмикування „хвоста” в аплізії (модельне дослідження) |
| description |
The circuit of the tail-withdrawal reflex in Aplysia opens up possibilities to construct model
systems allowing researchers to effectively investigate simple forms of learning and memory.
Using the Python interface of the NEURON software, we simulated this reflex circuit and
studied various characteristics of the latter. The phenomenon of spike frequency adaptation
(SFA) and the period-adding bifurcation of the minimum were found in sensory neurons,
when the latter were stimulated by square-wave stimuli. In all neurons of the circuit, variation
of the stimulus strength first increased and then decreased the number of spikes in a burst.
In addition, with decreases in the number of stimulated sensory neurons, a subliminal firing
other than that in an intact burst appeared at the outputs of interneurons and motor neuron.
Moreover, the potentials produced in the motor neuron induced corresponding oscillations
of the muscle fiber force, which was indicative of a procedure of excitement-contraction
coupling in the tail part of Aplysia. Finally, upon alteration of the conductance of synapses
between interneurons and motoneuron, the duration of long-lasting responses increased
regularly, implying synaptic plasticity
Організація нервової мережі відсмикування „хвоста” в аплізії дозволяє побудувати модельну систему, за допомогою
якої можна ефективно досліджувати прості форми навчання
та пам’яті. Використовуючи інтерфейс Python та програмний засіб NEURON, ми змоделювали даний рефлекс та дослідили декілька властивостей модельної мережі. Феномени адаптації частоти розряду (SFA) та біфуркації з доданням
періоду при мінімумі частоти спостерігалися в сенсорних
нейронах в умовах стимуляції прямокутними стимулами.
В усіх нейронах мережі зміни сили стимуляції призводили спочатку до збільшення числа піків у пачках, а потім до
його зменшення. Окрім того, при зменшенні кількості стимульованих сенсорних нейронів на виходах інтернейронів
та моторного нейрона з’являлася підпорогова кайма, що відрізнялася від такої в інтактних пачок. Більш того, потенціали, продуковані моторним нейроном, індукували відповідні
осциляції сили, розвинутої м’язовим волокном, що свідчило
про сполучення процесів збудження/скорочення у хвостовій
частині аплізії. Нарешті, при змінах провідності синапсів
між інтернейронами та мотонейронами тривалість „довгих”
імпульсних відповідей закономірно збільшувалася, що вказувало на прояви синаптичної пластичності.
|
| issn |
0028-2561 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148240 |
| citation_txt |
Peculiarities of the Tail-Withdrawal Reflex Circuit in Aplysia: a Model Study / W. Ye, S.Q. Liu, Y.J. Zeng // Нейрофизиология. — 2013. — Т. 45, № 6. — С. 505-514. — Бібліогр.: 18 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT yew peculiaritiesofthetailwithdrawalreflexcircuitinaplysiaamodelstudy AT liusq peculiaritiesofthetailwithdrawalreflexcircuitinaplysiaamodelstudy AT zengyj peculiaritiesofthetailwithdrawalreflexcircuitinaplysiaamodelstudy AT yew osoblivostímerežírefleksuvídsmikuvannâhvostavaplízíímodelʹnedoslídžennâ AT liusq osoblivostímerežírefleksuvídsmikuvannâhvostavaplízíímodelʹnedoslídžennâ AT zengyj osoblivostímerežírefleksuvídsmikuvannâhvostavaplízíímodelʹnedoslídžennâ |
| first_indexed |
2025-12-07T20:21:45Z |
| last_indexed |
2025-12-07T20:21:45Z |
| _version_ |
1850882293271363584 |