Publications
ПУБЛИКАЦИИ
Computer simulation of the neuron membrane permeability changes induced by cAMP injection
Моделирование на эвм изменения проницаемости мембраны нейрона, вызываемого инъекцией сAMP
Computer simulation of the neuron membrane permeability changes induced by cAMP injection
1987
Biological membranes
1987
Биологические мембраны
1987
Biological membranes
V. 4, № 5, 524-531
V. 4, № 5, 524-531
Abstract
Abstract
АННОТАЦИЯ
АННОТАЦИЯ
Intracellular injection of cAMP leads to a generator potential that is connected with an increase in sodium permeability of neurone membrane and decrease in potassium one. Calculations show that the ionic current resulting from cAMP injection cannot be determined only by the change of sodium conductance, because in this case a change in the membrane resistance must be greater than that observed in the experiment. The control of permeability changes is very effective, in some cases it may lead to the closure of potassium channels opened at the membrane potentials near to resting potential. Real-time courses of gNa and gK initiated by cAMP injection are obtained through computer analysis. Coefficient fitting provided the precise coincidence of computed time distribution оf pulses in series with experimental оnе and allowed the саlсulаtiоn of the ΔgNa апd ΔgK values.
Внутршieйронная инъекция сАМР вызывает генераторный потенциал, которыq связан с увеличением натриевой и уменьшением калиевой проницаемости наружной мембраны нейрона. Действительно, расчет показывает, что ионный ток, возникающий в ответ на инъекцию сАМР, не может определяться только изменением натриевой проводимости (gNa), поскольку в этом случае должно происходить большее изменение сопротивления мембраны, чем экспериментально измеряемое. Управление изменением проницаемости очень эффективно, в некоторых случаях оно может приводить к закрыванию всех калиевых каналов, открытых при потенциалах па мембране, близких к потенциалу покоя. Изменения во времени gNa и gK, вызванные инъекцией сАМР, получены с помощью машинного расчета. Подбор коэффициентов позволяет получить точное совпадение расчетного распределения импульсов во времени в сериях с наблюдаемым в эксперименте и вычислить значения ΔgNa и ΔgK.
Внутршieйронная инъекция сАМР вызывает генераторный потенциал, которыq связан с увеличением натриевой и уменьшением калиевой проницаемости наружной мембраны нейрона. Действительно, расчет показывает, что ионный ток, возникающий в ответ на инъекцию сАМР, не может определяться только изменением натриевой проводимости (gNa), поскольку в этом случае должно происходить большее изменение сопротивления мембраны, чем экспериментально измеряемое. Управление изменением проницаемости очень эффективно, в некоторых случаях оно может приводить к закрыванию всех калиевых каналов, открытых при потенциалах па мембране, близких к потенциалу покоя. Изменения во времени gNa и gK, вызванные инъекцией сАМР, получены с помощью машинного расчета. Подбор коэффициентов позволяет получить точное совпадение расчетного распределения импульсов во времени в сериях с наблюдаемым в эксперименте и вычислить значения ΔgNa и ΔgK.
Intracellular injection of cAMP leads to a generator potential that is connected with an increase in sodium permeability of neurone membrane and decrease in potassium one. Calculations show that the ionic current resulting from cAMP injection cannot be determined only by the change of sodium conductance, because in this case a change in the membrane resistance must be greater than that observed in the experiment. The control of permeability changes is very effective, in some cases it may lead to the closure of potassium channels opened at the membrane potentials near to resting potential. Real-time courses of gNa and gK initiated by cAMP injection are obtained through computer analysis. Coefficient fitting provided the precise coincidence of computed time distribution оf pulses in series with experimental оnе and allowed the саlсulаtiоn of the ΔgNa апd ΔgK values.
chaimatics
Chaimatics
Discovery of links between the biology, physics and mathematics, and founding a new area of studies focused on computations in living systems are his life achievements. Efim Liberman gave the name of “Chaimatics” to this new area of science
I
DNA is the text of a code written for molecular computers of living cells. The notion of “Text” is intrinsically opposite to a random sequence of symbols, and it can exist only inside the system of language. In this case, it is a genetic language, which is isomorphic to a natural language
II
Computations conducted in a living cell are real physical actions, and free energy and time must be spent for completing them. As all living organisms are comprised of cells, this statement is applicable to any control processes implemented in the biosphere
III
Molecular computations are limited by the microscopic scale of a cell and inevitable impact of the computations on formulation of a problem begin solved. The Chaimatics grew from the recognition of the computation reality as the quantum mechanics grew from the recognition of the measurement reality.
IV
A cell creates а quantum computing tool for solving complex problems. This tool utilizes hypersound quanta, and uses the cell cytoskeleton as the computing environment. In such a computer, a price of elementary computation converges to the physical limit, which is Planck’s constant
Chaimatic's statements are simple, but they require a change in the traditional vision, rooted in scientific practice
Read a book
Chapter I
The journey of life in science
chaimatics
хаиматика
хаиматика
Итогом жизни в науке стало установление связей между биологией, физикой, математикой и новая область исследования, посвященная вычислениям в живых системах. Ефим Либерман дал имя новой науке: «Хаиматика»
I
ДНК – это текст программы для молекулярных компьютеров клеток. «Текст» по определению не случайная последовательность знаков и может существовать только внутри языковой системы. В данном случае это генетический язык, изоморфный естественному языку
II
Вычисление в живой клетке является реальным физическим действием и требует затрат свободной энергии и времени. Поскольку все живые организмы состоят из клеток, это относится ко всему управлению, которое осуществляется в биосфере
III
Молекулярные вычисления ограничены микроскопическим объемом клетки и принципиальной возможностью влияния вычисления на условия решаемой задачи: квантовая механика возникла из осознания реальности измерения, Хаиматика - из реальности вычисления
IV
Для решения сложных задач клетка создает устройство квантового вычисления, использующего кванты гиперзвука и клеточный цитоскелет, как вычисляющую среду. Цена вычисления в таком компьютере стремится к физическому пределу – постоянной Планка
Утверждения Хаиматики просты, но они требуют изменения традиционных представлений, принятых в научной практике
Читать книгу
Глава I
Как все начиналось
хаиматика