by Mathieu Desroches, John Rinzel, Serafim Rodrigues
Bursting is one of the fundamental rhythms that excitable cells can generate either in response to incoming stimuli or intrinsically. It has been a topic of intense research in computational biology for several decades. The classification of bursting oscillations in excitable systems has been the subject of active research since the early 1980s and is still ongoing. As a by-product, it establishes analytical and numerical foundations for studying complex temporal behaviors in multiple timescale models of cellular activity. In this review, we first present the seminal works of Rinzel and Izhikevich in classifying bursting patterns of excitable systems. We recall a complementary mathematical classification approach by Bertram and colleagues, and then by Golubitsky and colleagues, which, together with the Rinzel-Izhikevich proposals, provide the state-of-the-art foundations to these classifications. Beyond classical approaches, we review a recent bursting example that falls outside the previous classification systems. Generalizing this example leads us to propose an extended classification, which requires the analysis of both fast and slow subsystems of an underlying slow-fast model and allows the dissection of a larger class of bursters. Namely, we provide a general framework for bursting systems with both subthreshold and superthreshold oscillations. A new class of bursters with at least 2 slow variables is then added, which we denote folded-node bursters, to convey the idea that the bursts are initiated or annihilated via a folded-node singularity. Key to this mechanism are so-called canard or duck orbits, organizing the underpinning excitability structure. We describe the 2 main families of folded-node bursters, depending upon the phase (active/spiking or silent/nonspiking) of the bursting cycle during which folded-node dynamics occurs. We classify both families and give examples of minimal systems displaying these novel bursting patterns. Finally, we provide a biophysical example by reinterpreting a generic conductance-based episodic burster as a folded-node burster, showing that the associated framework can explain its subthreshold oscillations over a larger parameter region than the fast subsystem approach.
Отечественный автомобиль наиболее популярен в Дагестане: составлен список регионов
С момента открытия по трассе М-12 Восток проехали 15 млн раз
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
В Московском регионе свыше 11,3 тыс. неработающих родителей получают пособие по уходу за ребенком до 1,5 лет
"Ларгус" врезался в стоящую "Газель", водитель погиб
Blizzard politely tells Hearthstone players their game isn't dead just because it's not getting a new cosmetic board this expansion
Co-op survival game Enshrouded now lets you make things way tougher, or way easier, with an update that adds more than 30 difficulty sliders
Activision secretly experimented on 50% of Call of Duty players by 'decreasing' skill-based matchmaking, and determined players like SBMM even if they don't know it
Former GTA dev says 'it's time for a revolution' where 'animation is more AI-driven and physics-driven' than done by hand
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
В Московском регионе свыше 11,3 тыс. неработающих родителей получают пособие по уходу за ребенком до 1,5 лет
Осторожно, слепни! Доктор Кутушов предупредил об опасных насекомых
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
С 1 августа Соцфонд увеличит страховые пенсии россиян
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
Пенсии работающих пенсионеров начнут индексироваться с 2025 года
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
За полгода 14,9 тысячи жителей Московского региона оформили страховую пенсию в автоматическом режиме на портале госуслуг
Дональда Трампа могут допустить в Президенты США. Что лучше для России и мира?
Отделение СФР по Москве и Московской области проактивно открыло свыше 32 тысяч СНИЛС новорожденным
Не связано с Россией: термин "грязные юани" объяснили россиянам
Осторожно, слепни! Доктор Кутушов предупредил об опасных насекомых
Жара? Пейте горячее! Доктор Кутушов назвал метод спасения от жары
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
С 1 августа Соцфонд увеличит страховые пенсии россиян
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
В Московском регионе свыше 11,3 тыс. неработающих родителей получают пособие по уходу за ребенком до 1,5 лет