Effect of temperature in bursting of thalamic reticular cells / Efecto de la temperatura en las descargas en ráfaga de la célula del núcleo reticular del tálamo

ABSTRACT

Abstract Objective: To show the relation between the four parameters associated to bursting discharges of the thalamic reticular cells (TRNn) the maximum firing frequency (fmax) and the temperature at which it occurs (Tfmax), the range of temperatures defined as the full width at half maximum (∆Th) and the maximum specific low threshold calcium conductance (GT). Materials and Methods: In order to simulate the TRNn bursting activity, a computational simulation model was implemented using the NEURON software, which incorporates morphological and electrophysiological data, and stimuli properties closely related to reality. Results: It was found that there are nonlinear relations between the parameters. The fmax frequency follows a quadratic growth with temperature and tends asymptotically towards a limit value with the maximum calcium conductance. In the same manner, ∆Th increases until reaching a limit value as function of fmax and GT. However, the increment per frequency unit is bigger than the increment per conductance unit. Conclusions: Four equations were obtained that model the relations between the parameters associated to bursting discharges of the TRNn in rats and other neurons with similar characteristics in different animal species.

RESUMEN

Resumen Objetivo: Mostrar la relación entre los cuatro parámetros asociados a las descargas en ráfaga de las neuronas del núcleo reticular del tálamo (TRNn) la frecuencia máxima de descarga (fmax) y la temperatura a la cual se produce (Tfmax), el rango de temperaturas definido como ancho a media altura (∆Th) y la conductancia máxima de calcio de bajo umbral (GT). Materiales y métodos: Para simular las descargas en ráfaga de las TRNn se implementó un modelo de simulación computacional usando el software NEURON, que incorpora datos morfológicos, electrofisiologicos y las propiedades de los estímulos en estrecha relación con la realidad. Resultados: Se encontraron relaciones no lineales entre los parámetros. La frecuencia fmax crece de forma cuadrática con la temperatura y tiende asintóticamente a un valor límite con la conductancia. Así mismo, ∆Th también se incrementan hasta alcanzar un valor límite en función de fmax y GT. No obstante, es mayor el incremento por cada unidad de frecuencia que por cada unidad de conductancia. Conclusiones: Se obtuvieron cuatro ecuaciones que modelan las relaciones entre los pará- metros asociados a las descargas en ráfaga de las neuronas TRN en ratas y otras neuronas con características similares en diferentes especies animales.