مدلسازی عملکردی نقش آستروسیت ها در همزمانی فعالیت سلول های عصبی

در این مقاله، به مدلسازی عملکردی نقش آستروسیت ها که دسته مهمی از سلول های گلیال به شمار می روند به عنوان تنظیم کننده های سیناپسی در همزمان شدن فعالیت سلول های عصبی پرداخته می شود. ایده اصلی استفاده همزمان از مدل های جمعیت نورونی کورتیکال و تالاموکورتیکال ارائه شده توسط سافژینسکی و همکاران (2004) با در نظر گرفتن ایده بازخورد داخلی مطرح شده به وسیله آیزمیدیسو همکاران (2009) از یک سو و گنجاندن مدل محاسباتی آستروسیت ها در این مدل ها، از سوی دیگر است. در همین راستا با گنجاندن نقش آستروسیت ها در تنظیم و کنترل فعالیت سیناپس؛ مدل های کورتیکال و تالاموکورتیکال منطبق بر واقعیت فیزیولوژی توسعه داده شده و تکمیل می شوند. به این ترتیب عملکرد آستروسیت ها در حالت طبیعی (سالم) و بیماری (نقص درانجام عملکرد خود) در همزمان سازی فعالیت جمعیت های نورونی بررسی می شود. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که آستروسیت های سالم با پایش درست فعالیت سیناپسی و اعمال سیگنال کنترلی مناسب می توانند تغییرات ورودی تحریکی به سلول های عصبی را تا حد زیادی جبران کنند. در حالی که آستروسیت های بیمار نمی توانند در تنظیم فعالیت سیناپسی وظیفه خود را به درستی انجام دهند و در نتیجه نمی توانند از بروز همزمان شدن غیرطبیعی و بیش ازحد سلول های عصبی جلوگیری کنند. بنابراین با توجه به نتایج مدل های تکمیل شده، پیشنهاد می شود که امکان استفاده از مواد موثر بر آستروسیت ها به عنوان یک کاندید جدید در درمان بیمارهای مرتبط با همزمان شدن غیرطبیعی سلول های عصبی (همچون بیماری صرع) مورد بررسی بیشتر و عمیق تر قرار گیرد.