11、神经元模型：从多室模型到简化模型的探索

神经元模型：从多室模型到简化模型的探索

1. 多室模型概述

神经元是一个多室系统，因为不同部分的电压不同，只有电压近似相同的部分才能被视为一个室。传统的霍奇金 - 赫胥黎（Hodgkin–Huxley）模型只是一个具有电压敏感钾通道和钠通道的神经元膜模型，不能真正称为神经元模型。一个神经元由许多不同部分组成，这些部分的特性可能各不相同。例如，在胞体或树突的某些膜上存在递质敏感通道，并且神经元不同位置的膜可能具有不同的电压。因此，只有具有相同离子通道且电压相同的一小片膜才能被视为一个室，即神经元的基本单位。

2. Ekeberg 等人的多室模型

为了建立七鳃鳗的中央模式发生器模型，Ekeberg 等人（1991）首先开发了一个神经元生物物理模型。在这个模型中，他们简化了神经元的形态，假设只有一个树突分成三个串联的不同段，因此该模型是一个具有四个串联室的模型。

不同室的特点如下：
- 胞体室 ：离子通道对电压敏感，主要是钾通道和钠通道。Ekeberg 等人使用类似霍奇金 - 赫胥黎的模型来模拟这个室，只是对参数进行了一些修改以适应他们的实验数据。此外，还考虑了钙通道和钙依赖钾通道，以调节尖峰序列的节律。
- 钠电流方程：
[
\begin{align }
I_{Na}&=(E_{Na}-E_{soma})G_{Na}m^{3}h\
\frac{dm}{dt}&=\alpha_{m}(1 - m)-\beta_{m}m\
\alpha_{m}&=\frac{A(E_{soma}-B)}{1 - \exp((B - E_{s