神经元和肌肉细胞表面的毛孔控制着你的每一个想法和动作；你的心跳得很厉害。气孔的行为——根据电压短时间打开、关闭或锁定(失活)——形成离子在细胞表面移动的信号。EPFL蓝脑项目的研究人员首次绘制了这些电压门控离子通道中最大家族的行为图：千伏通道。
他们的开创性工作发表在《细胞神经科学前沿》上，并作为原始数据免费在线提供，将为虚拟药物发现提供动力——他们希望这是第一次全大脑模拟。
数字大脑数据
成千上万的研究通过测量离子在受控电压下穿过微小细胞膜的运动，探索了不同细胞中Kv通道的行为。在蓝色大脑项目的早期阶段，神经科学家Rajnish Ranjan博士的任务是根据这些研究为大脑模拟建模Kv通道的行为。
“令我惊讶的是，尽管30年的研究没有提供原始数据，”新研究的第一作者Ranjan回忆道。
甚至公布的处理数据也反映了研究协议的狂野西部，结果不一致、不兼容。很多Kv通道几乎没有被研究过或者从来没有被研究过，最重要的是，缺乏在整个范围内接近体温的研究。
“接近体温时，脂肪细胞膜变软，从记录仪器上滑落。因此，几乎所有的研究都是在室温下进行的，”Ranjan解释说。
没有数据-没有渠道模型-没有大脑模拟。如果蓝脑团队成功了，他们需要记录自己的Kv通道数据——30年的价值。
来自寒冷的离子通道介绍幸运的是，蓝脑团队包括一个离子通道记录机器人。通过自动记录，这使他们能够以绝对的速度和尝试次数克服接近体温的高失败率。
结果是所有Kv通道(或任何离子通道系列)行为的首次映射。该地图依次协调、加强和驳斥了过去三十年来对Kv通道的研究。
“在标准条件和大样本量下，Kv通道的行为在细胞系和物种之间基本一致。正如预期的那样，从数量上来说，35C时的Kv通道激活和去激活速度快于25C或15C时的激活和去激活速度。最新发现是，15C至25C和35C之间的Kv通道性能差异很大。”
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