Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > q-bio > arXiv:2508.00968

帮助 | 高级搜索

定量生物学 > 神经与认知

arXiv:2508.00968 (q-bio)
[提交于 2025年8月1日 ]

标题: 从膜电流信号测量神经元细胞的熵

标题: Measuring the entropy of a neuron cell from its membrane current signal

Authors:Mahmut Akilli
摘要: 本研究的目的是探讨如何利用从小鼠内侧前额叶皮层(mPFC)神经元记录的膜离子电流信号测量神经元细胞的熵。 样本熵和谱图熵被用作熵测量方法。 众所周知,系统向平衡状态移动的方向熵会增加。 因此,在活细胞的电活动过程中,当膜电位达到离子的“能斯特平衡电位”(或离子平衡)时,预期熵将达到最大值。 然而,观察到传统的计算方法得到的熵值并未在离子平衡状态下达到峰值。 因此,提出了对这些测量方法的两种修改,以将熵值调整到离子的平衡电位处的最大值。 由于这些提出的修改,观察到熵值在离子的平衡电位附近达到峰值。 这些改进的方法通过Logistic映射成功进行了验证。 此外,熵结果与李雅普诺夫指数进行了比较。 结果表明,可以使用熵测量分析活细胞的行为。 结果还表明,该方法可用于检测肿瘤细胞和正常细胞行为的差异,或药物对细胞的影响。
摘要: The purpose of this study was to investigate how the entropy of a neuron cell can be measured using membrane ion current signals, which were recorded from neurons in the mouse medial prefrontal cortex (mPFC). The sample entropy and the Scalogram entropy were used as entropy measurement methods. It is well known that the entropy increases in the direction of the movement of the system towards the equilibrium. Therefore, in the process of the electrical activity of a living cell, the entropy is expected to reach a maximum at the moment when the membrane potential reaches the 'Nernst equilibrium potential' (or ionic equilibrium) of the ions. However, it was observed that the entropy values obtained by traditional calculations did not reach the peak at the equilibrium state of the ions. Therefore, two modifications to these measurement methods were proposed to adjust the entropy value to the maximum at the equilibrium potential of the ions. As a result of these proposed modifications, the entropy values were observed to peak around the equilibrium potential of the ions. These refined approaches were successfully validated using the Logistic map. Additionally, the entropy results were compared with Lyapunov exponents. The results show that the behaviour of living cells can be analysed using entropy measurements. The results also suggest that the method could be used to detect differences in the behaviour of tumour and normal cells, or the effects of drugs on cells.
主题: 神经与认知 (q-bio.NC) ; 生物物理 (physics.bio-ph); 计算物理 (physics.comp-ph)
引用方式: arXiv:2508.00968 [q-bio.NC]
  (或者 arXiv:2508.00968v1 [q-bio.NC] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.00968
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自: Mahmut Akilli [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 8 月 1 日 15:06:57 UTC (1,311 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
q-bio.NC
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-08
切换浏览方式为:
physics
physics.bio-ph
physics.comp-ph
q-bio

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号