26、神经元建模：现象学简化模型与有源膜隔室模型

神经元建模：现象学简化模型与有源膜隔室模型

1. 现象学简化模型

现象学简化模型看似可能不被建议使用，但实际上，只要认识到其内在局限性，它们是非常有用的。与其将其视为形态简化的模型，不如将其看作现象学模型。

以Pinsky和Rinzel的工作为例，他们用两个有源隔室和一个耦合电导，近似模拟了CA3锥体神经元的19隔室有源膜电缆模型的完整放电行为。这是通过将电压门控通道分离到两个区域实现的：一个是支持经典动作电位电流的体细胞区域，另一个是能够产生树突棘的含有钙和钙激活电流的树突区域。

这两个隔室之间的相互作用使模型能够产生爆发式放电，而这在孤立的隔室中是不可能的，因为耦合电流需要来回流动。体细胞动作电位触发树突棘，树突回流的电流再触发第二个动作电位，以此类推。在一个表达所有电压门控通道的单个隔室中，这种机制无法实现，因为在树突棘使树突去极化的同时，需要体细胞的超极化来消除钠通道的失活。

该模型的行为由描述体细胞和树突电压$V_s$和$V_d$变化的两个方程控制：
[
CM \frac{dV_s(t)}{dt} = - \sum_{i = 1}^{n} g_{i,s}(t) (V_s(t) - E_{i,s}) + g_c (V_d(t) - V_s(t)) + I_s(t)
]
[
CM \frac{dV_d(t)}{dt} = - \sum_{i = 1}^{k} g_{i,d}(t) (V_d(t) - E_{i,d}) + g_c (V_s(t) - V_d(t)) - I_{syn,d}(t) + I_d(t)
]
两个隔室通过耦合电导$g_c$相互连接。所有电流都根据体细胞和树突隔室