36、树突棘的被动电特性解析

树突棘的被动电特性解析

1. 树突棘输入与去极化

在神经系统中，树突棘的输入会引发树突的去极化现象。实际上，在被动树突树的任意点 i 处，由于树突棘输入所产生的去极化，等同于在树突棘基部注入相同电流所引发的兴奋性突触后电位（EPSP）。简单来说，从电学角度讲，在线性情况下，树突棘的影响可以忽略不计。这是因为注入树突棘的电流几乎不会在树突棘头部和颈部的膜上损耗，从而能够顺利到达树突。

不过，需要注意的是，树突棘颈部的膜电位可能需要超过某个临界阈值，才能引发一些生化事件，比如导致长时程增强的相关事件。如果突触直接位于树突上，要达到与树突棘上突触相同的 EPSP 幅度，所需的电导变化要大得多。所以，从本质的“局部”原因来看，树突棘可能是有作用的。

2. 树突棘的兴奋性突触输入

2.1 电流与电位表达

树突棘通常至少携带一个兴奋性突触。流经该突触的电流可以用以下公式表达：
[I_{syn} = g_{syn}(E_{syn}-V_{sp})]
其中 (V_{sp}) 是树突棘头部的 EPSP。应用欧姆定律，我们可以得到：
[V_{sp}=\frac{g_{syn}E_{syn}}{g_{syn}+\frac{1}{R_{sp,sp}}}]
对于稳态（或缓慢变化）的突触输入，树突棘 EPSP 的稳态幅度可以表示为：
[V_{sp}=\frac{g_{syn}E_{syn}}{g_{syn}+\frac{1}{R_{sp,sp}}}]
其中 (R_{sp,sp}) 对应于稳态树突棘输入电阻的幅度。通过巧妙运用欧姆定律和基尔霍夫定律，我们可以推导出树突中紧挨着树突棘下方的 EPSP (V