Investigasi Pengaruh Jarak Celah Sinapsis dengan menggunakan Metode Monte Carlo

Abstract

Neuron-neuron di otak manusia saling terhubung dan saling mempengaruhi satu dengan yang lain. Integrasi sinyal di otak ditentukan oleh ukuran dan kinetika respon sinapsis yang cepat. Penelitian ini bertujuan mem- pelajari pengaruh jarak celah sinapsis terhadap signaling melalui proses difusi dengan menggunakan program simulasi Monte Carlo Cell. Penelitian ini penting dilakukan untuk menyelidiki proses difusi dalam tubuh terkait pengaruh difusi terhadap signaling jika variabel jarak celah, luasan, dan konsentrasinya divariasi. MCell meru- pakan simulasi probabilistik dimana suatu solusi dari suatu masalah diberikan berdasarkan proses perhitungan probabilitas. Penelitian ini menggunakan permodelan 3 kompartemen berbentuk bola yang merepresentasikan pra-sinapsis, pasca-sinapsis, dan neuron sebagai batas luar sinapsis dan sebagai celah antara pra-sinapsis dan pasca-sinapsis. Hasil simulasi menunjukkan bahwa perubahan jarak celah memiliki pengaruh sebesar 98,86% terhadap distribusi molekul. Ukuran jarak celah yang semakin sempit menyebabkan distribusi molekul yang semakin cepat. Reseptor yang semakin luas (6; 12; 18; 24) menyebabkan molekul yang terdistribusi meningkat ((1661; 2173; 2249; 2264) mol). Peningkatan jumlah konsentrasi ((2000; 4000; 6000; 8000) mol) juga membuat laju difusi semakin cepat ((1380; 2806,25; 4203,75; 5565) mol/s). Laju difusi yang semakin cepat menandakan bahwa proses signaling yang semakin cepat.