Ключевые слова
Аннотация
В данной научной работе рассматриваются физические принципы распространения сигнала в нейронах, включая генерацию потенциала действия, изменение мембранного потенциала, управление ионными потоками через ионные каналы и механизмы синаптической передачи. Исследование освещает электромеханические и электрохимические основы передачи сигналов в нейронных сетях, а также их связь с функциями мозга и нейробиологическими процессами. Основная цель работы — выявить физические механизмы распространения сигнала и их нейрофизиологические характеристики, а также определить возможности применения этих знаний в клинической и экспериментальной нейробиофизике. В исследовании проанализированы электрические свойства нейронной мембраны, динамика ионных потоков и временно-пространственные процессы передачи сигналов в нейронных сетях. Результаты исследования показали, что генерация и распространение потенциала действия зависят от пассивных и активных свойств мембраны нейрона, координации ионных каналов и синаптических связей. Физические принципы распространения сигналов выступают ключевым механизмом, определяющим эффективность передачи информации и чувствительность функций мозга. Научная новизна работы заключается в комплексном освещении физических и электромеханических основ передачи сигналов в нейронах и возможности применения этих знаний в экспериментальных исследованиях и клинической нейробиологии. Практическая значимость состоит в использовании физических принципов в неврологии, нейрореабилитации и разработке искусственных нейронных сетей.
Библиографические ссылки
Thinking About the Nerve Impulse” — Frontiers in Cellular Neuroscience. Frontiers
Link: https://www.frontiersin.org/journals/cellular-neuroscience/articles/10.3389/fncel.2019.00208/full
“The Principles of Nerve Cell Communication” — PMC (NCBI). PubMed Central
Link: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6826821/
“Technologies to Study Action Potential Propagation With a Focus on Axon Physiology” — Frontiers in Cellular Neuroscience. Frontiers
Link: https://www.frontiersin.org/journals/cellular-neuroscience/articles/10.3389/fncel.2019.00159/full
“Action potential initiation and propagation: upstream influences on neurotransmission reliability” — PMC (NCBI). PubMed Central
Link: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2661755/
“Ion Channels and the Electrical Properties of Membranes” — NCBI Bookshelf. NCBI
Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26910/
“Differences in action potential propagation speed and axon initial segment plasticity between rats and mice” — PMC (NCBI). PubMed Central
Link: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9336440/
“Uncertainty Propagation in Nerve Impulses Through the Action Potential Mechanism” — SpringerOpen (The Journal of Mathematical Neuroscience). SpringerOpen
Link: https://mathematical-neuroscience.springeropen.com/articles/10.1186/2190-8567-5-3
“Brain state limits propagation of neural signals in laminar cortical circuits” — PNAS. PNAS
Link: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2104192119
“Ion channels are key elements in the control of membrane physiology and neurotransmission because ionic fluxes assure neuronal signal propagation” — MDPI, Life. MDPI