Why Pacing Frequency Affects the Production of Early Afterdepolarizations in Cardiomyocytes: An Explanation Revealed by Slow/Fast Analysis of a Minimal Model
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Early afterdepolarizations (EADs) are pathological voltage oscillations in cardiomyocytes that have been observed in response to a number of pharmacological agents and disease conditions. Phase-2 EADs consist of small voltage fluctuations that occur during the plateau of an action potential, typically under conditions in which the action potential is elongated. Although a single-cell behavior, EADs can lead to tissue-level arrhythmias, including ventricular tachycardia. Much is currently known about the biophysical mechanisms (i.e., the roles of ion channels and intracellular Ca 2+ stores) for the various forms of EADs, due partially to the development and analysis of mathematical models. This includes the application of slow/fast analysis, which takes advantage of timescale separation inherent in the system to simplify its analysis. We take this further, using a minimal 3D model to demonstrate that the phase-2 EADs are canards that are formed in the neighborhood of a folded node singularity. This knowledge allows us to determine the number of EADs that can be produced for a given parameter set without performing computer simulations, and provides guidance on parameter changes that can facilitate or inhibit EAD production. With this approach, we demonstrate why periodic stimulation, as would occur in an intact heart, preferentially facilitates EAD production when applied at low frequencies,. We also explain the origin of complex alternan dynamics that can occur with intermediate-frequency stimulation, in which varying numbers of EADs are produced with each stimulation. These revelations fall out naturally from an understanding of folded node singularities, but are hard or impossible to glean from a knowledge of the biophysical mechanism for EADs alone. Therefore, an understanding of the canard mechanism is a useful complement to an understanding of the biophysical mechanism that has been developed over years of experimental and computational investigations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».