Práctica Neuron Enunciado PDF

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Entorno NEURON Esto es una pequeña introducción al entorno de simulación NEURON que se ha utilizado para hacer el modelo de la corriente IAHP. NEURON es un software libre y la dirección donde se puede encontrar toda la información sobre él en Internet es: http://www.neuron.yale.edu/neuron Existen versiones para distintas plataformas. La última versión se puede descargar en: http://www.neuron.yale.edu/neuron/download Está destinado a realizar simulaciones con neuronas y también permite conectarlas formando redes y circuitos. Este entorno es una reunión de distintos módulos que sirven para dedicarse a diferentes propósitos: •

Un lenguaje orientado a objetos que se utiliza para todo lo relacionado con la interfaz gráfica.

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Un lenguaje específico con el que se implementan los mecanismos, canales y puntos de proceso (estimulaciones, sinapsis, etc.), denominado NMODL. Un intérprete de comandos (HOC), desde el cual puede crearse y dirigir una simulación concreta introduciendo instrucciones escritas en un lenguaje similar al C, aunque esto solo es aconsejable en simulaciones excesivamente simples. Lo más adecuado es crear ficheros con la extensión hoc con estas instrucciones y cargarlos directamente al ejecutar el programa, ya que así el intérprete lee las instrucciones del fichero y se puede mantener la simulación grabada para utilizarla posteriormente.

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Las neuronas que se crean pueden ser de cualquiera de los tipos que se conocen en la naturaleza o incluso pueden idearse nuevos tipos según lo que se quiera investigar. Todo depende de los mecanismos, canales y propiedades que se le inserten. Por lo tanto, es una herramienta muy flexible para la investigación ya que puede probarse cualquier cuestión que surja relacionada con el Sistema Nervioso. En cuanto a su manejo: •

Su interfaz facilita la visualización de los componentes que el usuario crea y de sus características de forma automática, permitiendo incluso editar y cambiar el valor de los parámetros en cualquier momento. Ejemplos: - Main Menu -> Tools -> Distributed Mechanisms->Viewers -> Name Values - Parameters - Main Menu -> Tools -> Point Processes ->Viewers -> Point Processes

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La implementación de los mecanismos y canales que se quieran introducir en las células puede realizarse mediante funciones específicas que NMODL posee para ello.

Los resultados de las simulaciones realizadas pueden verse a través de distintos tipos de gráficos:

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Tiene gráficos que permiten visualizar los valores del voltaje y de las corrientes que existen en una posición de la neurona en cualquier instante de tiempo que dure la simulación. (Ej. Main Menu -> Graph -> Voltage axis) Además de poder analizar variables con respecto al tiempo, pueden analizarse con respecto al espacio, es decir, se puede ver como un potencial de acción va recorriendo un axón o una dendrita de una neurona. También, tiene diversas opciones que permiten realizar ajustes de los datos obtenidos a funciones para realizar estadísticas y controles.

PRÁCTICA DE MODELIZACIÓN OBJETIVO: Toma de contacto con NEURON. A. Crear una sección de una neurona, que en este caso representará el soma, con las siguientes características morfológicas:  Una longitud de 65μm  Diámetro de 65μm  Introducir el mecanismo integrado con el entorno denominado de Hodking y Huxley (HH), que controla los canales de sodio/potasio y los canales de fuga. NOTA: Conservar los valores por defecto de los demás parámetros implicados. B. Estimular la sección creada con un pulso de corriente (IClamp) de las siguientes características:  Retardo de comienzo del pulso (del): 2ms  Duración del pulso (dur): 2ms  Amplitud (amp): 1nA C. Representar gráficamente el cambio de voltaje (v) que se produce en el punto medio del soma durante 44ms, debido a la estimulación que le ha sido aplicada (tstop=44). D. Analiza las siguientes situaciones y escribe un informe que muestre lo que ha sucedido con el potencial de acción de tu modelo, explicando el por qué de cada situación e incluyendo una conclusión personal sobre la modelización computacional realista. 1. Cambia a 5 μm la longitud de tu sección. 2. Vuelve a dejar los valores como estaban en las condiciones iniciales (A - B) y solamente cambia a 0.5 nA la amplitud del pulso de estimulación. 3. Averigua la amplitud umbral para las condiciones iniciales y para las condiciones de la situación D.1 (precisión requerida: 2 decimales). COMANDOS BÁSICOS EN FICHEROS .hoc load_file("nrngui.hoc") nrncontrolmenu() // crea el Menú de Control de simulación...