To 1-st page
- O.K.Vidybida.
Maximization of the olfactory receptor neuron selectivity in the sub-threshold regime. Ukr. J. Phys. 68, No. 4, 266 (2023)
PDF,
PDF
Abstract.
It is known that if odors are presented to an olfactory receptor neuron (ORN) in a sub-threshold concentration -- i.e., when the average value of the number of the ORN bound receptor proteins (RPs) is insufficient for the generation of spikes, but such a generation is still possible due to fluctuations around the average value -- the ORN selectivity can be higher than the selectivity at higher concentrations and, in particular, higher than the selectivity of the ORN's RPs. In this work, the optimal odorant concentration providing the highest ORN selectivity is found in the framework of a simplified ORN model, and the dependence of the highest selectivity on the total number of RPs in the ORN, N, and its threshold value N_0 is derived. The effect of enhanced selectivity in the sub-threshold regime is best manifested, if N_0 is close to either unity or N. It is also more pronounced at large N-values.
Keywords:
olfactory receptor neuron, selectivity, sub-threshold regime, fluctuations
- О.К. Відибіда.
Максимiзацiя селективностi
ольфакторного рецепторного нейрона в пiдпороговому режимi. Укр. фiз. журн. 68, № 4, 266 (2023)
PDF,
PDF
Абстракт.
Ранiше було вiдомо, що представлення запахiв ольфакторному рецепторному нейрону (ОРН) в пiдпороговiй концентрацiї, тобто коли середнє значення кiлькостi його зв’язаних рецепторних бiлкiв (РБ) недостатнє для генерацiї спайкiв, але така генерацiя все ж можлива завдяки флуктуацiям навколо середнього, селективнiсть ОРН може бути вищою, нiж при вищих концентрацiях i, зокрема, вищою, нiж у його РБ. У цiй роботi для спрощеної моделi ОРН знайдено значення оптимальної концентрацiї для забезпечення найвищої селективностi i виведено залежнiсть найвищої селективностi вiд повної кiлькостi N РБ в ОРН i їх порогового значення N_0. Ефект покращення селективностi в пiдпороговому режимi проявляється найкраще, коли N_0 близьке до одиницi, або до N. Також вiн краще проявляється для бiльших N.
Ключовi слова: ольфакторний рецепторний нейрон, селективнiсть, пiдпороговий режим, флуктуацiї