Auflösung des schnellen Schaltens bei Patch-Clamp Untersuchungen

Kapitel 9: Zusammenfassung
gewesen, das gewählte Modell in Frage zu stellen oder eine missed-events-Korrektur
einzuführen, da die Auflösung wahrscheinlich nicht ausreicht. Der größte Unterschied bei
Aufzeichnungen mit und ohne Thallium zeigte sich im Übergang OG und bestan darin,
daß der G-Zustand bei Anwesenheit von Tl + länger wurde.
Die so ermittelten Ratenkonstanten wurden benutzt, um Zeitreihen zu simulieren. Zu den
mit dem SOGCZ-Modell simulierten Zeitreihen wurde Rauschen mit SNR =
4 addiert. Die Gewichtung mit einem 4-poligen Besselfilter (25 kHz) und die Abtastung mit
100 kHz vervollkommnete die Korrespondenz zu den echten Zeitreihen. Der
Einzelkanalstrom wurde bei der Simulation entsprechend den Messungen an Chara mit 6 pA
festgesetzt.
Amplitudenhistogramme der simulierten Zeitreihen dienten dem Studium der Wirkung
des Schaltens auf den gemessenen Einzelkanalstrom. Es ergab sich kein sichtbarer Effekt bei
der Simulation des vollständigen Modells. Die Beschränkung auf den Burstbereich durch
Selektion des Teilmodells SOG mit den Ratenkonstanten der Tl + -Messungen bei
Raumtemperatur erbrachte eine Reduzierung des gemessenen Einzelkanalstroms auf 5.88 pA.
Dieser Effekt von 2% wäre in der Analyse realer Daten nicht detektierbar.
Das Ergebnis der Analyse ist damit eindeutig: Die Reduktion des Einzelkanalstromes im
Bereich des AMFE ist nicht auf schnelles Schalten zurückzuführen. Es wird diskutiert, ob es
noch unentdecktes schnelles Schalten geben könnte. Da die Amplitudenverteilungen der
echten Daten keine signifikanten Abweichungen von Gaußverteilungen zeigen, ist zu
schließen, daß solch ein hypothetisches schnelles Schalten weit über 200 kHz liegen müßte
und mit der heutigen Technologie nicht zu verwirklichen ist.
Bevor dieser endgültige Schluß dargestellt wird, beschäftigte sich die Arbeit mit der
Frage, ob bei Untersuchungen mit geringerer Zeitauflösung als der hier benutzten eine
Stromreduzierung durch schnelles Schalten auftreten könnte. Dazu wird wieder das für Bursts
verantwortliche SOG Teilmodell betrachtet. Die Mittelung über die Offen- und
Geschlossenzeiten in einem solchen Burst ergibt tatsächlich eine 10-prozentige
Stromreduzierung bei Anwesenheit von Tl + bei Raumtemperatur. Das bedeutet, daß
Messungen mit langsameren Aufzeichnungsanlagen einen scheinbaren AMFE messen
würden, der um 10% höher liegt als der in diesen Messungen auftretende.
Als Kontrolle für die Dwell-Time-Analyse wurde mit Hilfe der Mehrkanal-
Offenwahrscheinlichkeit des Hinkley-Detektors die Offenwahrscheinlichkeit eines Kanals
über eine Binomialverteilung berechnet. Die Ergebnisse bei Raumtemperatur stimmen mit den
Ergebnissen von Draber et al. (1991) trotz der großen Streuung überein. Trotz der besseren
Auflösung verglichen mit der von Draber et al. (1991) tritt keine Veränderung der
Offenwahrscheinlichkeit bei Raumtemperatur für den blockierten und unblockierten Zustand
auf. Die Offenwahrscheinlichkeit steigt mit Abnahme der Temperatur.
Die Offenwahrscheinlichkeit eines Kanals kann auch durch die Addition der
Besetzungswahrscheinlichkeiten von Zustand S und O bestimmt werden, die sich aus der
kinetischen Analyse (Dwell-Time-Fit) ergeben. Da die Besetzungswahrscheinlichkeiten aus
den Ratenkonstanten bestimmt werden, wird sie auch als Kontrolle für die Ratenkonstanten
verwendet. Weil die Werte aus den beiden unabhängigen Methoden größenordnungsmäßig
übereinstimmen, ist dies ein Hinweis für die recht gute Bestimmung der Ratenkonstanten.
Außerdem wurde bei einigen Messungen ein direkter Zeitreihenfit mit dem Hidden-
Markov-Modell (SOGCZ) durchgeführt. Die Ergebnisse der schnellen
Ratenkonstanten stimmen hier erstaunlich gut mit dem Target-Fit überein.
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