Efecto de la conductancia de potasio Kv3.1 en la tasa y frecuencia de disparo de un axón no mielinado / Efect of the Kv3.1 potassium conductance in the firing frequency and firing rate of an unmyelinated axón

RESUMEN

Objetivo: Determinar la relación entre la conductancia de potasio Kv3.1 y la tasa de disparo (Td) de un modelo neuronal llamado neurona1 formado por un soma, un cuello y un axón no mielinado durante un estímulo de corriente de 10 ms de duración y a 40°c. Materiales y métodos: A partir del software libre neuron se simuló la propagación de ráfagas de potenciales de acción a través de neuronal, variando la conductancia específica máxima de potasio Kv3.1 (G Kv31) relativa a la conductancia específica máxima de potasio (G K) estudiada por a.l. Hodgkin y a.f. Huxley en 1952, de tal forma que G Kv31+G K=1.6S/ cm². Resultados: En una estructura neuronal con las características biofísicas de neuronal, Td varía en forma sigmoidea para 0 < G Kv31/G K < 0.455 y decae exponencialmente para 0.455 < G Kv31/G K < 15, respectivamente. Para el primer caso, Td aumenta 11 veces más que la frecuencia (f) respecto del número de espigas en cada ráfaga. Conclusión: La observación de la conductancia de potasio del tipo Kv3.1 en algún tipo de neurona no implica necesariamente la propagación de ráfagas de alta tasa de disparo. Su efecto es más pronunciado (11 veces) en la modulación de Td que en el aumento de f.

ABSTRACT

Objective: To determine the relationship between the Kv3.1 potassium conductance and the firing rate (Td) in a neuronal model called neuron1, consisting of a soma, a hillock and an unmyelinated axon, during a constant current stimulus 10ms long and at 40°c. Methodology: Using the free software neuron, the propagation of action potentials along a neuronal structure called neurona1 was simulated. The maximum Kv3.1 conductance (G Kv31) relative to the maximum potassium conductance (Gk) studied in 1952 by a.l. Hodgkin and a.f. Huxley and in this paper called HH conductance, was varied such that Gk, +G Kv3.1= 1.6s/cm2. Results: In a neuronal structure with the biophysical characteristics of neuronl, Td varies in a sigmoid way for all g kv31such that 0respect to the number of spikes in every action potential burst.

Conclusion:

The observation of Kv3.1 potassium conductance in some types of neurons does not necessary imply the propagation of high rate action potential bursts. Its effect is more pronounced (11 times) in the modulation of Td than in the increase off.