# PVIN_2023.ode # # This code is for the parvalbumin-expressing interneuron (PVIN) model # used in the publication: # Ma, X., Miraucourt, L., Qiu, H., Sharif-Naeini, R., Khadra, A. (2023). # Calcium buffering tunes intrinsic excitability of spinal dorsal horn # parvalbumin-expressing interneurons: A computational model. # # naive condition: Bt=90 | CCI condition: Bt=10 # # To reproduce the one-parameter bifurcation diagrams in Fig. 5 # delete the ode of variable "Cai" and set it as a parameter "par Cai=0" # -------- Equations dV/dt=(-gNa*mmax^3*h*(V-Vna)-gKv1*n1^4*(V-VK)-gKv3*n3^2*(V-VK)-gCa*amax^2*(V-VCa)-gSK*k*(V-VK)-gleak*(V-Vleak)+Iapp)/Cm # -- Na channel mmax=1/(1+exp((V-Vm)/Sm)) par Vm=-17.5,Sm=-11.4 dh/dt=ah*(1-h)-bh*h ah=Aah/(exp((V-Vah)/Sah)) bh=Abh*(V-Vbh)/(1-exp((V-Vbh)/Sbh)) par Aah=0.0025,Sah=10.00,Vah=23.00 par Abh=0.0940,Sbh=-5.500,Vbh=-31.00 # -- HVA Ca channel amax=1/(1+exp((V-Va)/Sa)) par Va=3.0,Sa=-10.4 # -- Kv1 dn1/dt=an1*(1-n1)-bn1*n1 an1=Aan1*(V-Van1)/(1-exp((V-Van1)/San1)) bn1=Abn1/exp((V-Vbn1)/Sbn1) par Aan1=0.002,Van1=-30.00,San1=-9.00 par Abn1=0.017,Vbn1=-35.00,Sbn1=5.90 # -- Kv3 dn3/dt=an3*(1-n3)-bn3*n3 an3=Aan3*(V-Van3)/(1-exp((V-Van3)/San3)) bn3=Abn3/exp((V-Vbn3)/Sbn3) par Aan3=1.98,Van3=96.00,San3=-12.60 par Abn3=0.34,Vbn3=-36.00,Sbn3=10.50 # -- SK channel k=Cai^nk/(ksk^nk+Cai^nk) par ksk=0.8 par nk=5 # -------- Calcium dynamics & calcium buffer dCai/dt=(-(gCa*amax^2*(V-VCa))/(2*F*mArea*d)-pgamma*(Cai-Car))/(1+Bt/KD) par Bt=90 par KD=0.1 # Initial conditions init V=-44.744199147517413 init H=0.948852973441895 init N1=0.179680791108751 init N3=0.013424385638213 init CAI=0.070000000000000 # Parameters par Iapp=100 par Cm=30 par Vleak=-50,VNa=58,VK=-80,VCa=68 par gleak=8,gNa=300,gKv1=15,gKv3=180,gCa=8,gSK=10 par F=0.096485332100000,mArea=3000,d=0.1,pgamma=0.01,Car=0.07 # Integration parameters @ dt=0.01,bounds=40000,total=1000,T0=0,transient=0.01 @ xlo=0,xhi=1000,ylo=-60,yhi=30, @ xp=t,yp=v @ method=Runge-Kutta @ OUTPUT=stable.dat @ Ntst=150,Nmax=20000,Ds=0.1,Dsmin=0.001,Dsmax=0.5,ParMin=0,ParMax=1500 done