25、神经元建模：从被动电缆到复杂主动模型

神经元建模：从被动电缆到复杂主动模型

1. 降低非唯一性的技巧

1.1 有核膜片

测量球体比测量复杂的树状结构更容易。可以将膜片钳电极贴附到感兴趣的细胞上，进行全细胞记录，然后在拔出电极时施加负压。如果能从胞体中拉出一大块近似球形的膜，可能包含细胞核，就可以估算膜电容 (C_m)。具体步骤如下：
1. 测量球体的直径。
2. 注入不同幅度的电流并测量电压响应。
3. 计算电容 (C = 1/A_0)，电阻 (R = τ_0A_0)。

也可以使用能够抵消和测量细胞电容的放大器（如 Axopatch 200B）在电压钳模式下进行测量。若假设膜未发生变化、测量合理准确且核膜与细胞膜保持分离，就能独立估算 (C_m)。若假设拔出树突或胞体其余部分时没有泄漏，还能估算胞体的膜电阻 (R_m)，但这种假设存在一定风险。

1.2 提高输入电阻

引入体细胞分流电导时，其大小受细胞输入电导限制。输入电导越高，非唯一性的范围越大，因为分流电导可以在零到输入电导之间变化。若允许树突 (R_m) 低于体细胞 (R_m)，分流电导也可能为负。降低输入电阻有助于减少分流电导的变化范围，可以采用以下方法：
1. 冷却（Andrew Trevelyan，未发表）。
2. 添加更多的通道阻滞剂。
3. 使用年幼动物的细胞进行研究。

1.3 多部位刺激和记录

现在，利用成像和树突全细胞记录相结合的方法，在单个神经元上同时记录两个、三个甚至四个点的信号已成为常规操作。记录的被动响应越多，就越能限制非唯一性，并确定被动电参数。应像处理单部位响应一样应用拟合拒绝统计。 <