مدلسازي رفتار كانال‎هاي كلسيمي سلول‌هاي CA1 ناحيه هيپوكامپ در هنگام تنش رواني

مدلسازي رفتار كانال‎هاي كلسيمي سلول‌هاي CA1 ناحيه هيپوكامپ در هنگام تنش رواني

محرك‎هاي تنش‎زا اثرات متفاوتي بر سلامتي، تصميم‎گيري، خلاقيت، حافظه و يادگيري دارند. شناخت حالات رواني انسان نظير تنش رواني، مي‎تواند در جلوگيري از اثرات طولاني مدت آن بر جسم و روان موثر باشد. اين مطالعه با هدف ارزيابي نقش سلول‎هاي عصبي هرمي CA1 هيپوكامپ مغز در هنگام تنش رواني انجام شده است. در اين تحقيق با كمك نقشه شناختي مغز در حالت تنش رواني، نحوه اثرگذاري دو سيستم عصبي و هورموني در بدن بررسي شده است؛ سپس با كمك معادلات الكتروفيزيولوژيكي به شبيه‎سازي رفتار كانال‎هاي كلسيمي سلول CA1 در نرم‎افزار نرون پرداخته شده است. از نتايج مي‎توان دريافت در هنگام تنش، هورمون‎هاي گلوكوكورتيكوييد ترشح شده از قشر غده فوق كليه خود را از طريق جريان خون به هيپوكامپ رسانده و با فعال كردن گيرنده‎هاي گلوكوكورتيكوييدي، ديناميك كانال‎هاي كلسيمي خصوصاً نوع L را تحت تاثير قرار داده و ورود كلسيم را به داخل سلول‎هاي CA1 افزايش مي‎دهند. اين رفتار گواهي بر كاهش نرخ خروج كلسيم داخل تنه سلولي است كه به كاهش نمايي نرخ آتش سلول، كاهش تعداد خيزك‎ها و افزايش در دامنه جريان sAHP منجر مي‎شود. جريان‎هاي كلسيمي نوع L ناحيه هيپوكامپ، از سازوكار‎هاي موثر در هنگام تنش به‌شمار آمده و با مقايسه نتايج تحقيق در دو حالت سلول تحت كنترل و تنش، مشاهده مي‎شود مدل توانسته با برخي از مشاهدات پايه‎اي تنش، همخواني داشته باشد.

Various stressful stimuli have different effects on health, decision making, creativity, learning and memory. Understanding human mental states such as stress can prevent its long-term side effects on the body and mind. This study deals with the responses of the neural and hormonal systems to stress using the brain cognitive map in this state and simulates the behavior of the CA1 cell calcium channels with electrophysiological equations in the NEURON software. During stress, the glucocorticoids hormones secreted by the adrenal gland cortex reach the hippocampus through blood flow and by activating glucocorticoids receptors, influence the calcium channels dynamics, especially the L-type and increase calcium entry into CA1 cells. This behavior, testify to the reduction of the calcium removal rate in the cells which leads to exponential decrease in cells firing rate and number of spikes and an increase in the sAHP current range. L-type calcium currents in hippocampus region are effective mechanisms during stress. Comparing the research results in two situations, the cell under control and the cell under stress, shows that the model is consistent with some basic observations of stress.