Paired-Pulse Inhibition in the Auditory Cortex in Parkinson's Disease and Its Dependence on Clinical Characteristics of the Patients

We aimed to determine the value of the paired-pulse inhibition (PPI) in the auditory cortex in patients with Parkinson's disease (PD) and analyze its dependence on clinical characteristics of the patients. The central (Cz) auditory evoked potentials were recorded in 58 patients with PD and 22 age-matched healthy subjects. PPI of the N1/P2 component was significantly (P < .001) reduced for interstimulus intervals 500, 700, and 900 ms in patients with PD compared to control subjects. The value of PPI correlated negatively with the age of the PD patients (P < .05), age of disease onset (P < .05), body bradykinesia score (P < .01), and positively with the Mini Mental State Examination (MMSE) cognitive score (P < .01). Negative correlation between value of PPI and the age of the healthy subjects (P < .05) was also observed. Thus, results show that cortical inhibitory processes are deficient in PD patients and that the brain's ability to carry out the postexcitatory inhibition is age-dependent

Deceleration of the electron transfer reaction in the photosynthetic reaction centre as a manifestation of its structure fluctuations

Aim. To extract information on the nature of protein structural relaxation from the kinetics of electron transfer reaction in the photosynthetic reaction centre (RC). Methods. The kinetic curves obtained by absorption spectroscopy are processed by a maximum entropy method to get the spectrum of relaxation times. Results. A series of distinctive peaks of this spectrum in the interval from 0.1 s to hundreds of seconds is revealed. With the time of exposure of the sample to actinic light increasing, the positions of the peak maxima grow linearly. Conclusions. Theoretical analysis of these results reveals the formation of several structural states of the RC protein. Remarkably, in each of these states the slow reaction kinetics follow the same fractional power law that reflects the glass-like properties of the protein.Цель. Определить характер структурной релаксации белка из анализа кинетики реакции электрон- ного транспорта в фотосинтетическом реакционном центре (РЦ). Методы. Кинетические кривые, полученные методами абсорбционной спектроскопии, обрабатывали с использованием метода максимальной энтропии для получения спектра времен релаксации. Результаты. Обнаружен ряд характерных пиков этого спектра в интервале от 0,1 до сотен секунд. С увеличением длительности экспозиции образца в актиничном свете положения максимумов пиков линейно возрастают. Выводы. Из теоретического анализа результатов следует, что появляется несколько структурных состояний белкового компонента РЦ, в которых, однако, медленная кинетика реакции подчиняется одному и тому же дробно-степенному закону, отражающему стеклоподобные свойства белка.Мета. Визначити характер структурної релаксації білка з аналізу кінетики реакції електронного транспорту у фотосинтетичному реакційному центрі (РЦ). Методи. Кінетичні криві, одержані з використанням абсорбційної спектроскопії, обробляли методом максимальної ентропії для отримання спектра часів релаксації. Результати. Знайдено низку характерних піків цього спектра в интервалі від 0,1 до сотень секунд. Зі збільшенням тривалості експозиції зразка в актинічному світлі положення максимумів піків лінійно зростають. Висновки. З теоретичного аналізу результатів випливає, що виникає декілька структурних станів білкового компонента РЦ, у яких, однак, повільна кінетика реакції підпорядкована одному й тому ж дрiбно-ступеневому закону, що відбиває склоподібні властивості білка

Semi-quantitative model of the gating of KcsA ion channel. 1. Geometry and energetics of the gating

The aim of this series of papers is to develop the semi-quantitative theory of the gating of KcsA channel. For this purpose the available structural and electrophysiological data and the results of molecular dynamics simulations were used in the context of the concept of dynamical self-organization. In the first paper we describe the simplified model of the geometry and energetics of the gating process. This work is the first successful attempt of combining the structure and dynamics of a real protein and the general concept of dynamic self-organization.Мета даної серії робіт полягає у розробці напівкількісної теорії воротних процесів в іонному каналі KcsA. Для цього залучено доступні експериментальні дані, а також результати молекулярної динаміки у контексті концепції динамічної самоорганізації. У першій роботі серії представлено спрощену модель геометрії та енергетики воротних процесів. Наведено першу успішну спробу об’єднання даних щодо структури та динаміки реального білка з концепцією динамічної самоорганізації.Целью данной серии работ является разработка полуколи- чественной теории воротных процессов в ионном канале KcsA. Для этого использованы доступные экспериментальные данные, а также результаты молекулярной динамики в контексте концепции динамической самоорганизации. В первой работе серии представлена упрощенная модель геометрии и энергетики воротных процессов. Приведена первая успешная попытка объединения данных о структуре и динамике реального белка с концепцией динамической самоорганизации

Semi-quantitative model of the gating of KcsA ion channel. 2. Dynamic self-organization model of the gating

The aim of this series of papers is to develop the semi-quantitative theory of the gating of KcsA channel. Methods. For this purpose available structural and electrophysiological data and the results of molecular dynamics simulations were used in the context of the concept of dynamical self-organization. In the second paper we describe the principles of dynamic self-organization and develop the theory of KcsA channel gating based on this concept. Conclusions. Present work is the first successful attempt of combining the structure and dynamics of real protein and the general concept of dynamic self-organization.Мета даної серії робіт полягає у розробці напівкількісної теорії воротних процесів в іонному каналі KcsA. Методи. Для цього залучено доступні експериментальні дані, а також результати молекулярної динаміки у контексті концепції динамічної самоорганізації. Результати. У другій роботі серії описано принципи динамічної самоорганізації та розроблено теорію воротних процесів у каналі KcsA, що базується на цих принципах. Наведено першу успішну спробу об’єднання даних щодо структури та динаміки реального білка з концепцією динамічної самоорганізації.Целью данной серии работ является разработка полуколичественной теории воротных процессов в ионном канале KcsA. Методы. Для этого использованы доступные экспериментальные данные, а также результаты молекулярной динамики в контексте концепции динамической самоорганизации. Результаты. Во второй работе серии описаны принципы динамической самоорганизации и разработана теория воротных процессов в канале KcsA, базирующаяся на этих принципах. Представлена первая успешная попытка объединения данных о структуре и динамике реального белка с концепцией динамической самоорганизации

Semi-quantitative model of the gating of KcsA ion channel. 1. Geometry and energetics of the gating

The aim of this series of papers is to develop the semi-quantitative theory of the gating of KcsA channel. For this purpose the available structural and electrophysiological data and the results of molecular dynamics simulations were used in the context of the concept of dynamical self-organization. In the first paper we describe the simplified model of the geometry and energetics of the gating process. This work is the first successful attempt of combining the structure and dynamics of a real protein and the general concept of dynamic self-organization.Мета даної серії робіт полягає у розробці напівкількісної теорії воротних процесів в іонному каналі KcsA. Для цього залучено доступні експериментальні дані, а також результати молекулярної динаміки у контексті концепції динамічної самоорганізації. У першій роботі серії представлено спрощену модель геометрії та енергетики воротних процесів. Наведено першу успішну спробу об’єднання даних щодо структури та динаміки реального білка з концепцією динамічної самоорганізації.Целью данной серии работ является разработка полуколи- чественной теории воротных процессов в ионном канале KcsA. Для этого использованы доступные экспериментальные данные, а также результаты молекулярной динамики в контексте концепции динамической самоорганизации. В первой работе серии представлена упрощенная модель геометрии и энергетики воротных процессов. Приведена первая успешная попытка объединения данных о структуре и динамике реального белка с концепцией динамической самоорганизации

Semi-quantitative model of the gating of KcsA ion channel. 2. Dynamic self-organization model of the gating

The aim of this series of papers is to develop the semi-quantitative theory of the gating of KcsA channel. Methods. For this purpose available structural and electrophysiological data and the results of molecular dynamics simulations were used in the context of the concept of dynamical self-organization. In the second paper we describe the principles of dynamic self-organization and develop the theory of KcsA channel gating based on this concept. Conclusions. Present work is the first successful attempt of combining the structure and dynamics of real protein and the general concept of dynamic self-organizatio

Deceleration of the electron transfer reaction in the photosynthetic reaction centre as a manifestation of its structure fluctuations

Aim. To extract information on the nature of protein structural relaxation from the kinetics of electron transfer reaction in the photosynthetic reaction centre (RC). Methods. The kinetic curves obtained by absorption spectroscopy are processed by a maximum entropy method to get the spectrum of relaxation times. Results. A series of distinctive peaks of this spectrum in the interval from 0.1 s to hundreds of seconds is revealed. With the time of exposure of the sample to actinic light increasing, the positions of the peak maxima grow linearly. Conclusions. Theoretical analysis of these results reveals the formation of several structural states of the RC protein. Remarkably, in each of these states the slow reaction kinetics follow the same fractional power law that reflects the glass-like properties of the protein.Цель. Определить характер структурной релаксации белка из анализа кинетики реакции электрон- ного транспорта в фотосинтетическом реакционном центре (РЦ). Методы. Кинетические кривые, полученные методами абсорбционной спектроскопии, обрабатывали с использованием метода максимальной энтропии для получения спектра времен релаксации. Результаты. Обнаружен ряд характерных пиков этого спектра в интервале от 0,1 до сотен секунд. С увеличением длительности экспозиции образца в актиничном свете положения максимумов пиков линейно возрастают. Выводы. Из теоретического анализа результатов следует, что появляется несколько структурных состояний белкового компонента РЦ, в которых, однако, медленная кинетика реакции подчиняется одному и тому же дробно-степенному закону, отражающему стеклоподобные свойства белка.Мета. Визначити характер структурної релаксації білка з аналізу кінетики реакції електронного транспорту у фотосинтетичному реакційному центрі (РЦ). Методи. Кінетичні криві, одержані з використанням абсорбційної спектроскопії, обробляли методом максимальної ентропії для отримання спектра часів релаксації. Результати. Знайдено низку характерних піків цього спектра в интервалі від 0,1 до сотень секунд. Зі збільшенням тривалості експозиції зразка в актинічному світлі положення максимумів піків лінійно зростають. Висновки. З теоретичного аналізу результатів випливає, що виникає декілька структурних станів білкового компонента РЦ, у яких, однак, повільна кінетика реакції підпорядкована одному й тому ж дрiбно-ступеневому закону, що відбиває склоподібні властивості білка