Modelos de motoneurônios tipos S, FR e FF / Models of types S, FR and FF motoneurons

RESUMO

Modelos matemáticos dos três principais tipos de motoneurônios, tipos S, FR e FF, foram desenvolvidos baseados em dados de motoneurônios de gatos. Os três tipos de motoneurônios foram modelados independentemente, cada um com um conjunto de parâmetros próprio. Em relação a outros modelos da literatura, houve a inclusão de novos canais iônicos no soma, visando aumentar a representatividade de comportamentos de motoneurônios reais. Incluiu-se modelagem para as correntes de potássio lentas, para as correntes de cálcio e para as correntes de potássio dependendes de cálcio. Com essas adições, hiperpolarização que segue um disparo de potencial de ação, AHP ("afterhyperpolarization"), passou a apresentar somação e adaptação, que contribuem de forma importante para o comportamento dinâmico dos motoneurônios. A árvore dendrítica foi modelada como uma estrutura passiva, apresentando uma diminuição no diâmetro do modelo do cabo equivalente no sentido distal. Um conjunto de resultados experimentais da literatura serviu de base para a validação dos modelos. Na comparação com esses resultados, notou-se que os modelos propostos apresentam uma reprodução apropriada de fenômenos como i a AHP, ii a dependência linear entre corrente injetada no soma e freqüência de disparo, iii a adaptação da freqüência de disparo a uma corrente injetadas no soma, iv a resposta a rampas de corrente injetadas no soma, exibindo sensibilidade tanto à velocidade da rampa quanto ao valor do patamar que segue a rampa, v uma relação crescente entre a freqüência da corrente senoidal injetada e a freqüência de modulação do trem de disparos. Com eeses atributos os modelos podem ser usados para estudos do comportamento motoneuronal para diferentes tipos de entradas, por exemplo, para entender codificação neuronal tanto no contexto de um único motoneurônios quanto de uma rede destes.