Auflösung des schnellen Schaltens bei Patch-Clamp Untersuchungen

Kapitel 7: Meßergebnisse
Obiges Ergebnis ist unerwartet. Auf der Grundlage der vorliegenden Daten ist also
auszuschließen, daß schnelles Schalten den AMFE auf dem Einzelkanal vortäuscht. Die Frage
ist die nach der Zuverlässigkeit.
1. Wenn schnellere unentdeckte Ratenkonstanten vorliegen würden, müßte man einen
Hinweis auf ihre Existenz in den Amplitudenhistogrammen sehen. Aber die
Amplitudenhistogramme der echten Zeitreihen (Fig. 7.3) ließen sich sehr gut durch
Gaußhügel fitten. Es trat keine Schiefe auf, die durch schnelles Schalten erzeugt würde.
Die Gaußverteilungen werden dann zu Beta-Verteilungen (FitzHugh, 1983; Yellen, 1984).
2. Es könnte noch möglich sein, daß die Ratenkonstanten zu niedrig geschätzt wurden, weil
die Dwell-Time-Analyse ohne missed-events-Korrektur durchgeführt wurde. Doch gerade
die K + + Tl + -Daten bei 20°C (Tab. 7.2) weichen im schnellen Bereich kaum von den mit
dem HMM-Fit bestimmten ab, der weniger empfindlich gegenüber missed-events ist. Im
Falle schnellen Schaltens müßten die Amplitudenverteilungen pro Niveau aus einer
Zerlegung von Beta-Verteilungen erhalten werden. Doch da hier keine Beta-Verteilungen
vorliegen, erfüllt die im Programm implementierte Gaußzerlegung diese Aufgabe
zufriedenstellend.
3. Die Ratenkonstanten zeigen, wie schon oben erwähnt, kein inverses Verhalten (Zanello
und Barrantes, 1994) wie es bei Messungen, in denen die Ratenkonstanten zu dicht an der
Auflösungsgrenze liegen, vorkommt (Draber und Schultze, 1994a).
Nachdem die Amplitudenhistogramme in Fig. 7.17 die Hypothese der Reduzierung des
scheinbaren Einzelkanalstroms durch schnelles Schalten widerlegt haben, ist zu fragen, was
die Stromreduzierung in Tab. 7.1 bedeutet: Autoren, die mit langsameren
Aufzeichnungsanlagen arbeiten, würden über die Burstbereiche mitteln und die in Tab. 7.1
berechnete Reduzierung des Einzelkanalstromes zusätzlich zu den hier bei schnellen
Abtastraten gefundenen messen.
7.3.9 Untersuchung der Offenwahrscheinlichkeiten
Durch den Hinkley-Detektor werden nicht nur die Dwell-Time-Histogramme erhalten,
sondern auch die Mehrkanal-Offenwahrscheinlichkeiten. Sie entstehen aus der Summe der
Zeiten, in denen eine feste Anzahl von Kanälen gleichzeitig offen ist, und durch Division
durch die Gesamtzeit der analysierten Aufzeichnung.
Da die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Anzahl der offenen Kanäle bei einem
Mehrkanal-Patch über die Binomialverteilung (Glasbey und Martin, 1988)
⎛N
⎞
N−k
k
p(
k)
= ⎜ ⎟(
1−
popen)
popen
(7.12)
⎝k
⎠
mit der Offenwahrscheinlichkeit des Einzelkanals popen zusammenhängt, ergibt sich hier eine
zweite Möglichkeit (neben der kinetischen Analyse), die popen zu berechnen.
Hierbei ist N die Anzahl der Kanäle, k die Anzahl der offenen Kanäle, popen die
Wahrscheinlichkeit, daß ein Kanal offen ist, und p(k) die Wahrscheinlichkeit, daß k-Kanäle
offen sind. Diese Gleichung wird dann mit Hilfe des Simplex-Algorithmus (Nedler und Mead,
1965; Caceci und Cacheris, 1984) nach popen aufgelöst.
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