Astrositin presinaptik nöronun ateşleme davranışına ve eşik altı sinyal algılama performansına etkileri
The effects of an astrocyte on firing behavior and the weak signal detection performance of a presynaptic neuron
- Tez No: 792817
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHAMMET UZUNTARLA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Son yıllarda ortaya konan bulgular, glial hücrelerin bir türü olan astrositlerin nöronlar ve sinapslar için yalnızca yapısal destek sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda nöronal aktiviteye yanıt verdiklerini ve sinir sisteminin işleyişini anlamak için dikkate alınması gereken önemli biyolojik unsurlar olduklarını göstermişlerdir. Çeşitli bilişsel fonksiyonların modülasyonunda, korteksteki nöronal iletişimin düzenlemesinde ve daha birçok nöral olguda astrositlerin kritik katkılarının olduğu artık kabul edilmektedir. Ancak, bu özel glial hücre türünün sinir sisteminde sinyal algılamadaki ve bilgi işlemedeki potansiyel rolü henüz tam olarak ortaya konmamıştır. Sözü edilen bu belirsizliğe ışık tutmak için, bu çalışmada bir nöron ve bir astrosit içeren ikili sinaps modeli kullanılarak astrositin, nöron dinamiklerine etkileri hesaplamalı olarak araştırılmıştır. İlk olarak, nöronun ateşleme aktivitesi üzerindeki etkisi incelenerek, astrositin nöron ateşleme davranışında farklı ateşleme modlarının oluşumunu sağlayan ve bu modların dinamiklerini kontrol eden bir tür çok kararlılık modülatörü olabileceği gösterilmiştir. Daha sonra, nöronun zayıf sinyal algılama yeteneğini inceleyen fizyolojik bir mekanizma olarak bilinen stokastik rezonans (SR) olgusu, astrositik etkinin altında tekrar ele alınmıştır. Nöron-astrosit etkileşimi varlığında, nöronun dikkat çeken farklı SR dinamikleri sergilediği gösterilmiştir. Daha spesifik olarak ifade edilecek olursa, astrosit varlığında nöronun zayıf sinyal algılamada iki farklı optimum gürültü seviyesinde maksimum performans gösterdiği ortaya konmuştur. Çift stokastik rezonans (ÇSR) olgusu olarak adlandırılan bu davranışın, astrositin iç dinamikleri ile kontrol edilebileceği gösterilerek altında yatan mekanizmalar ayrıntılı olarak araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Recent findings have shown that astrocytes, a type of glial cells, not only provide structural support for neurons and synapses, but also respond to neuronal activity and they are important biological elements that should be considered in understanding of neuronal functions. It is now accepted that astrocytes have critical contributions in the modulation of various cognitive functions, regulation of neuronal communication in the cortex, and many other neural phenomena. However, the potential role of this special type of glial cell in signal detection and information processing in the nervous system has not yet been fully elucidated. To shed light on this uncertainty, the effects of astrocyte on neuron dynamics are investigated computationally, using a bipartite synapse model with a neuron and an astrocyte in this study. First, by examining the effect on neuron firing activity, it is shown that the astrocyte may be a kind of multi-stability modulator in neuron firing behavior, enabling the formation of different firing modes and controlling the dynamics of these modes. Then, the well-known stochastic resonance (SR) phenomenon, -a physical mechanism that explores weak signal detection ability of neuron-, is reconsidered under the astrocytic effect. It is shown that the neuron exhibits some new SR dynamics when it communicates with asrocyte. More specifically, it is demonstrated that the neuron exhibits maximum performance at two different optimum noise levels in weak signal detection through its astrocyteic connection. It is shown that this behavior, called double stochastic resonance (DSR) phenomenon, can be controlled by the internal dynamics of the astrocyte, and the underlying mechanisms are investigated in detail.
Benzer Tezler
- Maternal retinol asetat (vitamin A) uygulanımı takiben yenidoğan rat hipokampus Ca1 bölgesinin ışık, elektron, immunohistokimyasal ve morfometrik yöntemlerle incelenmesi
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN AKTUĞ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2001
MorfolojiEge ÜniversitesiTıbbi Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MİNE ERTEM YURTSEVEN
- Yetersiz perisinaptik astrosit glikojeni kullanımının nöroinflamatuvar ve davranışsal etkilerinin incelenmesi
Neuroinflammatory and behavioral effects of inadequate perisynaptic astrocyte glycogen utilization
ERKNAZ ECEHAN ERK
Doktora
Türkçe
2023
NörolojiHacettepe ÜniversitesiNörolojik ve Psikiyatrik Temel Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGAY DALKARA
PROF. DR. EMİNE EREN KOÇAK
- Astrosit hücresinin nöron dinamikleri üzerine etkileri
The effects of astrocyte cell on the neuron dynamics
YASEMİN ERKAN
Doktora
Türkçe
2019
BiyomühendislikZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA SARAÇ
DOÇ. DR. ERGİN YILMAZ
- Astrositik tümörlü hastalarda kranial manyetik rezonans görüntülemede preoperatif ve postoperatif tümör doku hacmi ile preoperatif ve postoperatif serum prostaglandin E2 (PGE2) düzeylerinin korelasyonu
Correlation between tumor tissue volume and serum prostaglandin E2 (PGE2) levels preoperatively and postopertaively with using cranial magnetic resonance imaging in astrocytic tumor patients
CAFER AK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2017
NöroşirürjiSağlık Bilimleri ÜniversitesiBeyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
UZMAN MURAT AYDIN