3、可兴奋树突棘簇：非线性突触处理

可兴奋树突棘簇：非线性突触处理

1. 树突的被动电缆特性

早期对树突树的建模进行了详细的阐述和讨论，这里仅总结几点。相关研究表明，被动神经电缆的偏微分方程可代表整个树突树，还能从圆柱形分支推广到锥形分支和树。同时，也展示了如何将突触电导输入纳入数学模型，并给出了计算示例。

通过简单的十室模型计算，获得了重要的理论预测和见解：
- 当相同的短暂突触输入传递到不同树突位置时，神经元胞体处的电压瞬变形状不同，这一预测已在多个实验室得到实验证实。
- 两种不同的突触输入时空模式在胞体产生显著不同的结果。远端到近端的输入序列在胞体产生较大的电压幅度，在合适的阈值下可被区分；近端到远端的序列产生持续时间更长、幅度更低的电压，有助于神经元被小的额外输入激发。

下面是一个理想的树突神经元模型，由六个相等的树突树组成。在指定的单个分支末端注入电流，计算得到输入树各分支的稳态电压分布。结果显示：
- 输入分支和其兄弟分支的电压衰减形成对比。输入分支允许大量电流流入其父分支，导致沿其长度的电压急剧衰减；而兄弟分支的密封末端几乎没有电流流出，该分支几乎等电位。
- 远端输入位置和中央输入位置（胞体）的输入电阻值存在差异。在示例中，远端输入电阻是胞体输入电阻的16倍，更多的分支会导致更大的差异。这种输入电阻的对比及其对电压幅度的影响，对远端树突分支上可兴奋树突棘达到阈值条件非常重要。

2. 树突棘和树突棘茎电阻

树突棘的存在早在一百年前就被发现，但直到后来通过电子显微镜观察才证实了树突棘上的突触接触。树突棘的大小和形状多种多样，同时对树突棘茎内从棘头到棘基的电流流动的电阻进行了估计。这些估计取决于树突棘茎的几何形状和细胞内