論文の概要: A Theoretical Analysis of Molecular Quantum (MolQ) Communication Channel in the Gut-Brain Axis Synapse
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.07106v1
- Date: Mon, 24 Jun 2024 14:00:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-22 13:58:01.827466
- Title: A Theoretical Analysis of Molecular Quantum (MolQ) Communication Channel in the Gut-Brain Axis Synapse
- Title（参考訳）: Gut-Brain軸シンプスにおける分子量子(MolQ)通信チャネルの理論解析
- Authors: Bitop Maitra, Ozgur B. Akan,
- Abstract要約: 腸-脳軸は、腸と脳の間のコミュニケーションリンクである。
本研究では,神経伝達物質がシナプスの裂孔から拡散する腸脳軸について検討する。
迷走神経(VN)膜、すなわちシナプスのシナプス後膜では、量子通信(QC)を行い、イオンチャネルの開口を開始する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The gut-brain axis is the communication link between the gut and the brain. Although it is known that the gut-brain axis plays a pivotal role in homeostasis, its overall mechanism is still not known. However, for neural synapses, classical molecular communication is described by the formation of ligand-receptor complexes, which leads to the opening of ion channels. Moreover, there are some conditions that need to be fulfilled before the opening of the ion channel. In this study, we will consider the gut-brain axis, where neurotransmitters diffuse through the synaptic cleft, considering molecular communication. On the vagus nerve (VN) membrane, i.e., the post-synaptic membrane of the synapse, it undergoes a quantum communication (QC), which initiates the opening of the ion channel, thus initiating the communication signal from the gut to the brain. It evolves a new paradigm of communication approach, Molecular Quantum (MolQ) communication. Based on the QC model, we theoretically analyzes the output states, and QC is simulated considering the incoming neurotransmitter's concentration and validated by analyzing the entropy and the mutual information of the input, i.e., neurotransmitter's concentration, and output, i.e., ion channel opening.
- Abstract（参考訳）: 腸-脳軸は、腸と脳の間のコミュニケーションリンクである。
腸脳軸がホメオスタシスにおいて重要な役割を担っていることは知られているが、その全体的なメカニズムはまだ分かっていない。
しかし、神経シナプスでは、古典的な分子間通信はリガンド-受容体複合体の形成によって説明され、イオンチャネルが開く。
さらに、イオンチャネルが開く前に満たさなければならない条件もいくつかある。
本研究では,神経伝達物質がシナプスの裂孔から拡散する内脳軸について,分子間通信を考慮した検討を行う。
シナプスのシナプス後膜である迷走神経(VN)膜では、イオンチャネルの開口を開始する量子通信(QC)を行い、腸から脳への通信信号を開始する。
分子量子(MolQ)通信という新しい通信パラダイムを進化させる。
QCモデルに基づいて出力状態を理論的に解析し、入力のエントロピーと相互情報、すなわちニューロトランスミッタの濃度、および出力、すなわちイオンチャネルの開口を分析して、入射ニューロトランスミッタの濃度を考慮してQCをシミュレートする。
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