El modelo de Hodgkin y Huxley - Sitio Oficialiie.fing.edu.uy/~mdavid/adjuntos/neurociencias...
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El modelo de Hodgkin y Huxley
Análisis y explicación del potencial de acción en el axón
gigante de calamar.
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Repaso
• Leyes de difusión y drift• Ecuación de Nernst-Planck• Ecuación de Nernst• Equilibrio de Goldman• El modelo de Goldman-Hodgkin-Katz (GHK)
– Ecuación de voltaje de GHK– Ecuación de corriente
• Circuito equivalente, Ley de Ohm.
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Un poco de historia…
• Sidney Ringer 1881,1887• Walter Nernst 1888• Julius Bernstein 1902, 1912• L. Hermann 1872• Cole
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Incremento de la conductancia durante la excitación
Cole y Curtis, 1939
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Dependencia del Na del potencial de acción
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Fijación de Voltaje (“voltageclamp”)
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Voltage Clamp
SI Vm-Vc<> 0
Inyección de corriente
Medir el voltaje
En cada ciclo de muestreo:
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Ley de Ohm
•Iion = gion (Vm – Eion)
•gion=f(Vm,t,C)MedidoCalculado
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Fijación de voltaje
• Eliminar la corriente capacitiva (Ic=CdV/dt)• Medir las características tiempo
dependientes de las conductancias iónicas con independencia de las voltaje-dependientes.
• Los alambres longitudinales insertados en el axón fijan espacialmente el voltaje.
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Corrientes medidas en condiciones de fijación de voltaje
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Familia de corrientes en fijación de voltaje
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Separación de las corrientes de Na y K
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Relaciones I-V
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Relación I-V instantánea para la corriente entrante temprana
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Relación I-V instantánea para la corriente saliente tardía
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Curso temporal de gK y gNa a varios Vc
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• HH refinaron el modelo para incluir varias ramas conductoras de iones
• Modernamente diríamos que las relaciones I-V para los canales de Na y K abiertos se evidenció que era lineal y que las gNa y gKson una medida de cuantos canales están abiertos.
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Modelo de conductancias en paralelo. Circuito equivalente
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Cambios en las conductancias en el axón gigante de calamar
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Cambios en las conductancias a varios voltajes
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Voltaje-dependencia de las conductancias iónicas
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Inactivación de la corriente de Na
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Recuperación de la inactivación de la INa
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Curso temporal de los parámetros del modelo de HH
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Voltaje-dependencia de los parámetros del modelo HH
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Cálculo del potencial de acción propagado
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Apertura de canales y circuitos locales
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Modelo de compuerta
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