النمذجة سريع مسح بيانات فولتامتري دوري من تحفيز الدوبامين كهربائيا نقل البيانات باستخدام QNsim1.0

الهدف العام لهذا البرنامج هو تقدير حركية النقل العصبي للدوبامين المحفز كهربائيا من بيانات قياس الفولتامتر الدوري التجريبية سريعة المسح الضوئي. يمكن أن تسهل هذه الطريقة تصميمات الدراسة للمساعدة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية حول النقل العصبي للدوبامين ، مثل كيفية تغيير النقل العصبي للدوبامين المخطط الذي يتم استحضاره كهربائيا بواسطة الأدوية والحالات المرضية. الميزة الرئيسية لهذا البرنامج هي أنه يوفر نظاما أساسيا سهل الاستخدام لنمذجة بيانات قياس الفولتامتر التجريبية باستخدام إطار عمل بيولوجي عصبي كمي.

في هذا الإجراء ، قم بتنزيل QNsim1.0. zip واستخراجه إلى الدليل المطلوب. بعد ذلك ، قم بإعداد بيانات استجابة الدوبامين المحفزة للنمذجة من خلال تنظيم جدول بيانات يحتوي فيه كل عمود على استجابة دوبامين زمنية تم تحويلها إلى تركيز الدوبامين الميكرومولار ، واحفظ هذا الملف في نفس الدليل مثل ملفات البرنامج.

بعد ذلك ، افتح برنامج البرمجة ، وانتقل إلى دليل QNsim1.0 في نافذة المجلد الحالي وافتح الملف بعنوان Initialization.m. ثم انقر فوق تشغيل لتشغيل شاشة التهيئة. لبدء مشروع جديد ، ضمن قسم مشروع جديد ، اكتب اسم ملف جدول البيانات الذي يحتوي على بيانات استجابة الدوبامين للمشروع في مربع نص ملف بيانات الدوبامين.

يحتوي جدول البيانات هذا على ثلاث ردود من دراستين ، واحدة تم جمعها في المخطط الظهري ، والأخرى تم جمعها في النواة المتكئة. بجوار وقت المحاكاة، أدخل النقاط الزمنية المقابلة لبداية ونهاية جمع البيانات بالنسبة لبداية التحفيز. بالنسبة لبيانات العينة ، هناك استجابات بفاصل زمني مدته 5 ثوان و35 ثانية من جمع البيانات بعد بدء التحفيز.

بعد ذلك ، أدخل عدد الردود في كل دراسة بجوار مربع النص المقابل. بجانب الفاصل الزمني لأخذ العينات ، أدخل الفاصل الزمني لأخذ عينات البيانات التجريبية بالثواني ، والذي كان كل 0.1 ثانية لبياناتنا. بعد ذلك، بجوار حفظ باسم، قم بتعيين اسم الملف، بما في ذلك نوع الملف الذي سيتم حفظ المشروع فيه.

انقر فوق إنشاء مشروع جديد لتشغيل نافذة المحاكاة. بدلا من ذلك، لمتابعة مشروع سابق، في قسم متابعة المشروع السابق في نافذة التهيئة، أدخل اسم ملف dot mat لمشروع بدأ مسبقا. بعد ذلك ، انقر فوق تحميل مشروع موجود لتشغيل نافذة المحاكاة.

في هذا الإجراء ، حدد استجابة الدوبامين التجريبية للمحاكاة عن طريق إدخال رقم الدراسة ورقم الاستجابة ومدة التحفيز في مربعات النص المقابلة. اضغط على مفتاح Enter أو انقر فوق محاكاة لبدء عملية المحاكاة ، والتي تنشئ ثلاثة رسوم بيانية تحتوي على بيانات تجريبية وبيانات محاكاة وبيانات محاكاة لا تأخذ في الحسبان إطلاق الدوبامين بعد التحفيز. لنمذجة استجابات الدوبامين التجريبية ، اضبط معلمات الحالة المستقرة دلتا DAR و Delta DAR TAU و Dar المرتبطة بإطلاق الدوبامين لتتناسب مع سعة التحفيز.

ثم اضبط VMAX ، KM الأولي ، دلتا KM ، KM ، انعطاف كم. ثم اضبط معلمات VMAX و KM الأولية و دلتا KM و KM و K المرتبطة بإعادة امتصاص الدوبامين بحيث تقترب البيانات المحاكاة في اللوحة A من شكل المرحلة الصاعدة للبيانات التجريبية والمحاكاة بدون تتبع إطلاق ما بعد التحفيز أقل من تتبع البيانات التجريبية لجميع النقاط الزمنية بعد التحفيز. نهج النمذجة هذا هو عملية تكرارية لضبط معلمات النموذج.

وبالتالي ، من المحتمل أن يكون من الضروري تعديل معلمات إصدار DA لتتناسب مع شكل المرحلة الصاعدة. ثم اضبط معلمات XR و tau R و M المرتبطة بإطلاق الدوبامين بعد التحفيز بحيث تقترب البيانات المحاكاة من البيانات التجريبية في الرسم البياني للدوبامين مقابل الوقت. من أجل التحقق من دقة معلمات المحاكاة ، من الأهمية بمكان التأكد من أن نفس المجموعة من معلمات الإطلاق وإعادة الامتصاص المحفز يمكن أن تقارب الاستجابات التجريبية لفترات مختلفة من التحفيز من نفس موقع أخذ العينات.

بمجرد أن تقوم مجموعة من المعلمات بنمذجة البيانات التجريبية عن كثب، انقر فوق حفظ المعلمات، والتي ستحفظ مجموعة المعلمات هذه للاستجابة المحددة لملف نقطة النقطة للمشروع. إذا لزم الأمر، قم بتحميل المعلمات المحفوظة مسبقا لاستجابة معينة بالنقر فوق تحميل المعلمات. تأكد من إدخال رقم الدراسة ورقم الرد المناسبين في مربعات النص المقابلة.

لتصدير المعلمات المحفوظة، في مربع النص بجوار الزر "معلمات التصدير"، اكتب اسم الملف وانقر فوق "معلمات التصدير" لتصدير ملف نصي يحتوي على جميع معلمات عمليات المحاكاة. حدد الخلايا في Excel بالمسافات لعرض هذه البيانات بتنسيق جدول. يصور الرسم البياني الأيمن والأيسر الموضح هنا عمليات المحاكاة في البيانات التجريبية التي تم جمعها في المخطط الظهري والنواة المتكئة على التوالي.

تظهر المنطقتان بشكل عام أشكال استجابة مختلفة مع أشكال صاعدة مقعرة في المخطط الظهري وأشكال صاعدة محدبة في النواة المتكئة. على الرغم من وجود تباين في أشكال الاستجابة والسعات ، حتى داخل منطقة معينة ، يمكن نمذجة كلا شكلي الاستجابة ببعض الاختلافات والمعلمات الملحوظة. بشكل عام ، يكون VMAX أقل ، ويكون انعطاف KM أقل بكثير في النواة المتكئة ، مقارنة بالمخطط الظهري.

أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر أن تكون منهجيا في نهجك عن طريق تقليل تقديرات إفراز الدوبامين ومعلمات إعادة امتصاصه والتحقق من صحة المعلمات على استجابات تجريبية متعددة من نفس موقع أخذ العينات. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية نمذجة استجابات الدوبامين المحفزة من أجل تقدير حركية النقل العصبي للدوبامين المحفز كهربائيا في المخطط.