ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОТЫ НЕЙРОРЕЦЕПТОРОВ И МЕХАНИЗМ ПРЫЖКОВОЙ ПЕРЕДАЧИ НЕРВНОГО ИМПУЛЬСА

Васильева-Вашакмадзе Н. С.
Физический факультет ТГУ, 680026 Тбилиси
Показано, что в спирализованных фрагментах нейрорецептора процесс перераспределения электронной плотности, т.е. поляризационный ток, возникающий в рецепторе при действии на него медиатора, индуцирует в макромолекуле рецептора сжимающую (деформирующую) силу: (1), где - соответственно длина, поперечное сечение и число витков спирализованного фрагмента рецептора, - поляризационный ток,  - магнитная постоянная и- магнитная проницаемость. На основе этого выражения и дополнительного соотношения между поляризационным током и трансмембранным потенциалом , получена система уравнений, решения которой описывают поляризационно-деформационные процессы, происходящие в рецепторе и влияющие на состояние ионного канала, сопряженного с рецептором. Далее, на микроскопическом уровне изучается движение потенциальной поверхности молекулы (рецептора) при изменении внешнего поля (появление заряженных групп медиатора). Применяется теория возмущений с гамильтонианом, , , . Здесь - оператор индуцированного поляризационного тока, - расстояние между токами, - оператор полного магнитного момента электрона в молекуле. Показано, что учёт только приводит к выражению, совпадающему с (1). Вклад от следующих членов возмущения вносит поправки в макроскопическую динамическую модель. В рамках нашей модели объясняется "прыжковая" передача спайка вдоль аксона, работа электрических синапсов, образование спайковых циклов и другие процессы.