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@@ -176,6 +176,185 @@ The simplification impies that:
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- Removing ATP removes the metabolic silencing cascade entirely. The mins behavior now only does one thing: replenish the NT reserve. If we want the synapse to still be able to fail under sustained firing, the mechanism would have to come from NT depletion alone (RP exhausted, nothing to replenish) rather than from pump failure and Ca²⁺ accumulation.
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- "Ca²⁺ cleared slowly" replaces PMCA, NCX, and SERCA with a single exponential decay. This means Ca²⁺ will still accumulate under high firing if the decay is slow relative to the spike rate, which preserves some of the residual-Ca²⁺ dynamic even without the full pump machinery.
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**Traditional simplified Behaviors**:
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**— ms:**
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- AP fires → VGCCs open, Ca²⁺ enters, based on eCB e mGluR
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- Ca²⁺ cleared slowly (single decay term, no pump detail)
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- Ca²⁺ trace (Tr_Ca) integrates every ms
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- NT released into cleft — rate determined by Ca²⁺ level and NT already in cleft
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- NT released accumulates (feeds sec behavior)
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- NT passively diffuses out of cleft
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- Observed behaviors:
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-- STD: exhaustion of NT momentarly stops presynapse from releasing NT
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-- STP: Ca2+ left in the presynapse beteween spikes primes next NT release.
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**— seconds:**
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- Astrocyte EAATs clear 30% of remaining NT in the cleft (Atrocyte behavior)
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- eCB retrograde signal updates from postsynapsis (postsynaptic input)
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- eCB suppresses NT release (feeds back into ms behavior release rate)
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- RP → RRP recruitment runs (rate gated by Tr_Ca)
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- NT released in sec resets to zero
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**— mins:**
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- Glucose level sets base conversion_efficiency (Atrocyte behavior)
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- If astrocyte wave was triggered → conversion_efficiency boosted temporarily
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- Glutamine shuttle refills NT reserve from astrocyte store
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(faster if wave active, baseline if not)
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- Wave boost decays back to baseline over subsequent cycles
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**G expression**:
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Qui riportiamo la struttura della espressione G e una descrizione di come leggerla (uno dei possibili modi):
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- i possibili behavior della presynapsi sono espressi in due contesti. AP_ctx and NOT AP_ctx. I possibili behavior sono anche raggrupati in ms, sec e min, per facilitarne la verifica. Quello che conta sono gli RF specifici di ciascuno snipplet.
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- AP-ctx: all'arrivo di un AP dal SOMA:
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- si aprono i canali ionici VGCC. Il numero di VGCC e' soggetto a tuning a medi termine.
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- i VGCC fanno entrare ioni Ca2+ nella Presynapse, in base a:
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- quanto Ca2+ e' gia' presente (proxy per CDI)
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- alla concentrazione di eCB (che arriva dalla Postsynapse e tende a limitare l'ingresso di Ca2+ per limitare indirettamente il rilascio di NT)
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- alla concentrazione di NT (proxy per mGlur)
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- il rilascio di NT avviene in base:
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- alla concetrazione di Ca2+
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- alla concentrazione di Rrp (readily release pool)
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- l'accumulo di CaTraces avviene durante AP_ctx. Qui cerchiamo di catturare il livello medio che raggiunge Ca2+ durante varie spike. Non lo possiamo catturare in NOT AP_ctx perche' li facciamo clearance.
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- NOT AP_ctx: quando la presynapsi e' in fase di "riposo" fra AP facciamo pulizia. Questo riposo e' inter AP non quello alla fine di uno spike train:
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- eCB clearance
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- Ca2+Traces clearance
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- RPShuttle
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- RefillRPGlutamine (sec)
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```Gen
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AP_ctx
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PRESYNAPSE (ms):
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-- NT released into cleft
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NTreleaseLow: ( active: 12x ) accumulator
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NTreleaseMedium: ( active: 9x ) accumulator
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NTreleaseHigh: ( active: 3x ) accumulator
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-- CA2+ trace accumulation
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Ca2+TracesAccumulationLow: ( active: 10x ) accumulator
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Ca2+TracesAccumulationMedium: ( active: 6x ) accumulator
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Ca2+TracesAccumulationHigh: ( active: 10x ) accumulator
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VGCC-PRE (ms):
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Ca2+enterLow: ( active: 12x ) accumulator
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Ca2+enterMedium: ( active: 6x ) accumulator
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Ca2+enterHigh: ( active: 3x ) accumulator
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NOT AP_ctx
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PRESYNAPSE (sec):
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-- eCB
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eCBClearance: ( active: 24x ) accumulator
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-- RP → RRP recruitment
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RPShuttleLow: ( active: 48x ) accumulator
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RPShuttleMedium: ( active: 24x ) accumulator
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RPShuttleHigh: ( active: 12x ) accumulator
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-- CA2+ trace clearance
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Ca2+TracesClearance: ( active: 30x ) accumulator
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VGCC-PRE (ms):
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Ca2+ClearanceLow: ( active: 24x ) accumulator
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Ca2+ClearanceHigh: ( active: 4x ) accumulator
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TunPossible_ctx
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VGCC-PRE-TUN (sec):
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CheckVgccPreTun: ( active: 60x ) contexting
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TryTunUpPreVcgg_ctx
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PossibleUpPreVgccTun: ( active: 10x ) accumulator
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TryTunDownPreVcgg_ctx
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PossibleDownPreVgccTun: ( active: 10x ) accumulator
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```
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## Presinapse
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I comportamenti sono episodi di integrazione di ipotesi, contestualizzati da condizioni. I comportamenti cambiano le condizioni e le condizioni influiscono sui comportamenti. Ma non in maniera causale, ma su contesti di tempi, spazi e quantita’ diversi. Gli sniplet di interacting sono quelli che determinano i comportamenti, quelli di contexting mettono constraints sulle condizioni. Le ipotesi fanno parte dei comportamenti, e sono concettualmente diverse dalle condizioni, perche’ si tratta di un accumulo di evidenza a seguito di ipotesi, evidenza che cambia le condizioni.
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E’ proprio l’accumulo che fa vedere come si passi da un tempo/spazio/quantita’ ad un altro.
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Posso provare ad associare comportamenti e condizioni. Perche’ i comportamenti dipendono dalle condizioni e le condizioni dai comportamenti. E inoltre non avvengono su scala temporale unica e come nel caso dei VGCC anche con molteplicita’ tunabile.
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Ci sono le condizioni come concentrazione di Ca2+ e concentrazione di Rrp. Anche nel caso di Rrp eliminiamo e aggiungiamo, ma sembra che Ca2+ sia piu’ importante.
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## Comportamenti
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uscita NT (Rrp)
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ingresso Ca2+
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uscita Ca2+
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ingresso tracceCa2+
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uscita tracceCa2+
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uscita eCb
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ingresso Rrp / uscita Rp
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ingresso Rp
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tuning VGCC
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## Condizioni
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### Rilascio NT - comportamento
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Il comportamento principale che assegniamo al container Presinspse e’ quello del rilascio di NT all’arrivo di AP_ctx dal SOMA. Il rilascio di NT all’arrivo di AP_ctx dal SOMA dipende da:
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- Concentrazione di Ca2+
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- Quantita’ di Rrp disponibile
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- ATP disponibile?
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### Concentrazione di Ca2+ - condizione
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La concentrazione di Ca2+ dipende da:
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#### Ingresso Ca2+ - comportamento
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L’ingresso di Ca2+ avviene tramite i VGCC e dipende da:
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- quantita’ di VGCC
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- CDI
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- eCb
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- ATP?
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##### CDI - Condizione
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Ha un proprio refractory e dipende dalla concentrazione di Ca2+. Normalmente si attiva all’apertura dei VGCC, perche’ deve limitare l’ingresso di Ca2+, che altrimenti entrerebbero come in una cascata. Invece qui si gestisce anche la coincidenza temporale, ovvero AP deve arrivare quando non c’e’ CDI, altrimenti il sistema non funziona efficientemente.
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#### Ristagno Ca2+
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Il ristagno di Ca2+ e’ dovuto:
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- Alla mancanza di ATP che non permette l’eliminazione tramite le pompe
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- La alta frequenza di spike che non permette anche in presenza di ATP di eliminare CA2+
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#### Eliminazione Ca2+
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ATP is consumed continuously by three processes:
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- the Na/K-ATPase pump that restores the membrane gradient after each spike (the largest cost, proportional to firing rate)
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- the PMCA and SERCA pumps that clear Ca²⁺ from the cytosol
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- the molecular machinery that docks and primes vesicles for release.
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These costs accumulate in an ATP demand register that grows with every spike and every Ca²⁺ clearance event in the millisecond loop.
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#### Permanenza di Ca2+ - Trace - medium/long period
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Questo serve per il medio/lungo periodo
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### Quantita’ di Rrp disponibile
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### ATP disponibile
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### Soma
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**Discursive description**:
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Reference in New Issue
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