Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems
In this review paper, the theory of synaptic transmission (ST) was developed and discussed. We used the hypothesis of isomorphism between: (a) the cooperative behavior of mediators — acetylcholine molecules (ACh) and cholinoreceptors in a synaptic cleft with binding into mediator-receptor (AChR) co...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Datum: | 2017 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2017
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156968 |
| 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: | Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems / A.V. Chalyi, A.N. Vasilev, E.V. Zaitseva // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 1. — С. 13804: 1–12. — Бібліогр.: 44 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-156968 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Chalyi, A.V. Vasilev, A.N. Zaitseva, E.V. 2019-06-19T12:04:12Z 2019-06-19T12:04:12Z 2017 Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems / A.V. Chalyi, A.N. Vasilev, E.V. Zaitseva // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 1. — С. 13804: 1–12. — Бібліогр.: 44 назв. — англ. 1607-324X PACS: 82.40.Ck, 87.10.Ed DOI:10.5488/CMP.20.13804 arXiv:1703.10410 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156968 In this review paper, the theory of synaptic transmission (ST) was developed and discussed. We used the hypothesis of isomorphism between: (a) the cooperative behavior of mediators — acetylcholine molecules (ACh) and cholinoreceptors in a synaptic cleft with binding into mediator-receptor (AChR) complexes, (b) the critical phenomena in confined binary liquid mixtures. The systems of two (or three) nonlinear differential equations were proposed to find the change of concentrations of ACh, AChR complexes, and ferment acetylcholinesterase. The main findings of our study: the linear size of the activation zone was evaluated; the process of postsynaptic membrane activation was described as a cooperative process; different approximations of ACh synchronous release were examined; stationary states and types of singular points were studied for the proposed models of ST; the nonlinear kinetic model with three order parameters demonstrated a strange-attractor behavior. У цьому оглядi була розроблена i обговорена теорiя синаптичної передачi (СП). Ми застосували гiпотезу iзоморфiзму мiж: (а) кооперативною поведiнкою медiаторiв — молекул ацетилхолiну (ACh) i холiнорецепторiв в синаптичнiй щiлинi з утворенням медiатор-рецепторних (AChR) комплексiв, (б) критичними явищами в просторово обмежених бiнарних рiдких сумiшах. Були запропонованi системи двох (або трьох) нелiнiйних диференцiальних рiвнянь для опису змiни концентрацiй ACh, комплексiв AChR i ферменту ацетилхолiнестерази. Основнi результати нашого дослiдження: оцiнено лiнiйний розмiр зони активацiї; описано процес активацiї постсинаптичної мембрани як кооперативний процес; розглянуто рiзнi апроксимацiйнi функцiї синхронного вивiльнення ACh; дослiджено стацiонарнi стани i типи особливих точок для запропонованих моделей СП; показано, що нелiнiйна кiнетична модель з трьома параметрами порядку демонструє поведiнку дивного атрактора. The authors wish to thank Professor Yu.V. Holovatch, a famous scientist in the field of nanobiophysics, critical phenomena and physics of complex systems, one of the best representatives of the widely-known scientific school by Academician I.R. Yukhnovskii. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems Синаптична передача як кооперативне явище в просторово обмежених системах Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems |
| spellingShingle |
Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems Chalyi, A.V. Vasilev, A.N. Zaitseva, E.V. |
| title_short |
Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems |
| title_full |
Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems |
| title_fullStr |
Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems |
| title_full_unstemmed |
Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems |
| title_sort |
synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems |
| author |
Chalyi, A.V. Vasilev, A.N. Zaitseva, E.V. |
| author_facet |
Chalyi, A.V. Vasilev, A.N. Zaitseva, E.V. |
| publishDate |
2017 |
| language |
English |
| container_title |
Condensed Matter Physics |
| publisher |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Синаптична передача як кооперативне явище в просторово обмежених системах |
| description |
In this review paper, the theory of synaptic transmission (ST) was developed and discussed. We used the hypothesis of isomorphism between: (a) the cooperative behavior of mediators — acetylcholine molecules (ACh)
and cholinoreceptors in a synaptic cleft with binding into mediator-receptor (AChR) complexes, (b) the critical
phenomena in confined binary liquid mixtures. The systems of two (or three) nonlinear differential equations
were proposed to find the change of concentrations of ACh, AChR complexes, and ferment acetylcholinesterase.
The main findings of our study: the linear size of the activation zone was evaluated; the process of postsynaptic
membrane activation was described as a cooperative process; different approximations of ACh synchronous
release were examined; stationary states and types of singular points were studied for the proposed models of
ST; the nonlinear kinetic model with three order parameters demonstrated a strange-attractor behavior.
У цьому оглядi була розроблена i обговорена теорiя синаптичної передачi (СП). Ми застосували гiпотезу
iзоморфiзму мiж: (а) кооперативною поведiнкою медiаторiв — молекул ацетилхолiну (ACh) i холiнорецепторiв в синаптичнiй щiлинi з утворенням медiатор-рецепторних (AChR) комплексiв, (б) критичними явищами в просторово обмежених бiнарних рiдких сумiшах. Були запропонованi системи двох (або трьох)
нелiнiйних диференцiальних рiвнянь для опису змiни концентрацiй ACh, комплексiв AChR i ферменту
ацетилхолiнестерази. Основнi результати нашого дослiдження: оцiнено лiнiйний розмiр зони активацiї;
описано процес активацiї постсинаптичної мембрани як кооперативний процес; розглянуто рiзнi апроксимацiйнi функцiї синхронного вивiльнення ACh; дослiджено стацiонарнi стани i типи особливих точок
для запропонованих моделей СП; показано, що нелiнiйна кiнетична модель з трьома параметрами порядку демонструє поведiнку дивного атрактора.
|
| issn |
1607-324X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156968 |
| citation_txt |
Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems / A.V. Chalyi, A.N. Vasilev, E.V. Zaitseva // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 1. — С. 13804: 1–12. — Бібліогр.: 44 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT chalyiav synaptictransmissionasacooperativephenomenoninconfinedsystems AT vasilevan synaptictransmissionasacooperativephenomenoninconfinedsystems AT zaitsevaev synaptictransmissionasacooperativephenomenoninconfinedsystems AT chalyiav sinaptičnaperedačaâkkooperativneâviŝevprostorovoobmeženihsistemah AT vasilevan sinaptičnaperedačaâkkooperativneâviŝevprostorovoobmeženihsistemah AT zaitsevaev sinaptičnaperedačaâkkooperativneâviŝevprostorovoobmeženihsistemah |
| first_indexed |
2025-12-07T18:25:26Z |
| last_indexed |
2025-12-07T18:25:26Z |
| _version_ |
1850874975386337280 |