A receptor-inactivation model for single-celled habituation in Stentor coeruleus
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Notice bibliographique
Résumé
The single-celled ciliate Stentor coeruleus demonstrates habituation to mechanical stimuli, but the mechanism of learning in this single cell, which lacks a nervous system, is currently not known. Here, we propose a simple biochemistry-based model based on prior electrophysiological measurements in Stentor along with general properties of receptor molecules. In this model, a mechanoreceptor senses the stimulus, which leads to channel opening to change membrane potential, with a sufficient change in polarization triggering an action potential that drives contraction. Receptors that are activated can become internalized, after which they can either be degraded or recycled back to the cell surface. Simulations of this model confirm that it is capable of showing habituation similar to what is seen in actual Stentor cells, including the apparently step-like response of individual cells during habituation. The model also can account for additional habituation hallmarks, including the dependence of habituation rate on stimulus magnitude and the ability of high-frequency stimulus sequences to drive faster and more extensive habituation. The model makes the prediction that application of high-force stimuli that do not normally habituate should drive habituation to weaker stimuli due to a decrease in the receptor numbers, which serves as an internal hidden variable. We confirmed this prediction using two new sets of experiments involving the alternation of weak and strong stimuli. The model also predicts subliminal accumulation, wherein continuation of training, even after habituation has reached asymptotic levels, should lead to delayed response recovery, which was also confirmed by new experiments.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle