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Transmisión sinaptica electrica (uniones gap)

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Las uniones gap forman canales intercelulares directos (conexones) que permiten el flujo pasivo de corriente ionica entre dos neuronas acopladas electricamente, sin mediacion quimica ni el retraso sinaptico de E04. La corriente que fluye entre las dos celulas es proporcional a la diferencia de potencial transjuncional (voltaje de union), y la conductancia de la union gap puede ser fija o depender del propio voltaje de union, en cuyo caso adopta una forma sigmoidea que puede producir rectificacion. Cada celula acoplada sigue su propia ecuacion de membrana (heredada de E1), pero ahora incluye ademas la corriente de union gap como termino de acoplamiento, de signo opuesto en cada celula por conservacion de carga. El coeficiente de acoplamiento cuantifica que fraccion de una perturbacion de voltaje en una celula se transmite pasivamente a la celula vecina.

>Modelo

ID:('ky', 1525)


Corriente unión gap

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$I_{gj}=g_{gj}(V_{m1}-V_{m2})$

$I_{gj}$
Corriente unión gap
$A/m²$
$g_{gj}$
Conductancia unión gap
$S/m²$
$V_{m1}$
Potencial membrana célula 1
$V$
$V_{m2}$
Potencial membrana célula 2
$V$



>Modelo

ID:('gm', 13531)


Conductancia dependiente de voltaje

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$g_{gj}(V_j)=\frac{g_{gj}^{max}}{1+\exp((V_j-V_0)/\kappa)}$

$g_{gj}^{max}$
Conductancia máxima gap
$S/m²$
$g_{gj}$
Conductancia unión gap
$S/m²$
$kappa$
Pendiente de rectificación
$V$
$V_0$
Voltaje medio rectificación
$V$
$V_j$
Voltaje transjuncional
$V$



>Modelo

ID:('gm', 13532)


Voltaje transjuncional

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$V_j=V_{m1}-V_{m2}$

$V_{m1}$
Potencial membrana célula 1
$V$
$V_{m2}$
Potencial membrana célula 2
$V$
$V_j$
Voltaje transjuncional
$V$



>Modelo

ID:('gm', 13533)


Membrana célula 1

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$C_m\frac{dV_{m1}}{dt}=-I_{ion1}+I_{gj}+I_{ext1}$

$I_{ext1}$
Corriente externa célula 1
$A/m²$
$I_{ion1}$
Corriente iónica célula 1
$A/m²$
$I_{gj}$
Corriente unión gap
$A/m²$
$C_m$
Capacitancia membrana
$F/m²$
$V_{m1}$
Potencial membrana célula 1
$V$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13534)


Membrana célula 2

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$C_m\frac{dV_{m2}}{dt}=-I_{ion2}-I_{gj}+I_{ext2}$

$I_{ext2}$
Corriente externa célula 2
$A/m²$
$I_{ion2}$
Corriente iónica célula 2
$A/m²$
$I_{gj}$
Corriente unión gap
$A/m²$
$C_m$
Capacitancia membrana
$F/m²$
$V_{m2}$
Potencial membrana célula 2
$V$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13535)


Coeficiente acoplamiento

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$k_c=\frac{\Delta V_{m2}}{\Delta V_{m1}}$

$k_c$
Coeficiente de acoplamiento
$1$
$Delta V_{m1}$
Perturbación célula 1
$V$
$Delta V_{m2}$
Respuesta célula 2
$V$



>Modelo

ID:('gm', 13536)


Permeabilidad conexon

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$P_{eff}=n_{channels}p_{single}$

$n_{channels}$
Número de conexones
$1$
$P_{eff}$
Permeabilidad efectiva
$1$
$p_{single}$
Permeabilidad unitaria
$1$



>Modelo

ID:('gm', 13537)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$k_c$
k_c
Coeficiente de acoplamiento
1
$n_{channels}$
n_channels
Número de conexones
1
$P_{eff}$
P_eff
Permeabilidad efectiva
1
$p_{single}$
p_single
Permeabilidad unitaria
1
$I_{ext1}$
I_ext1
Corriente externa célula 1
A/m²
$I_{ext2}$
I_ext2
Corriente externa célula 2
A/m²
$I_{ion1}$
I_ion1
Corriente iónica célula 1
A/m²
$I_{ion2}$
I_ion2
Corriente iónica célula 2
A/m²
$I_{gj}$
I_gj
Corriente unión gap
A/m²
$g_{gj}^{max}$
g_gj_max
Conductancia máxima gap
S/m²
$g_{gj}$
g_gj
Conductancia unión gap
S/m²
$C_m$
C_m
Capacitancia membrana
F/m²
$kappa$
kappa
Pendiente de rectificación
V
$Delta V_{m1}$
DeltaVm1
Perturbación célula 1
V
$V_{m1}$
Vm1
Potencial membrana célula 1
V
$V_{m2}$
Vm2
Potencial membrana célula 2
V
$Delta V_{m2}$
DeltaVm2
Respuesta célula 2
V
$V_0$
V0
Voltaje medio rectificación
V
$V_j$
Vj
Voltaje transjuncional
V
$t$
t
Tiempo
s

ID:(0, 1525)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile