神经元兴奋模式动力学机制研究.pdf

1、　　神经元作为神经活动结构和功能的最基本单元,一直是科学研究的热点。在实际中,神经元处于非常复杂的外部环境中,受到各种不同的外界刺激和邻近神经元的相互影响,但它却能做出精准、迅速的响应来高效的完成非常复杂任务,这是令人称奇的。为此,人们建立了以Hodgkin-Huxley(HH)模型为基础的各种数学模型来模拟神经元的行为,以研究其动力学行为机制。
　　本文基于经典Morris-Lecar神经元的电生理模型,模拟了在不同环境或刺激

2、下ML神经元的响应和放电现象。首先,对神经元施加持续的外界直流电流刺激,数据分析表明,随着刺激电流的增大,神经元的响应越来越迅速,越灵敏。在规则点火区域,神经元放电频率随电流强度的增大而增大,即放电加快；接着,在施加固定频率的正弦电流下,调节钾的平衡电势,ML 神经元表现出更为丰富的兴奋行为,同时发现改变钾的平衡电势,簇爆发的频率并不随之改变,而是与输入的刺激电流的频率保持一致,即周期性电流刺激下的神经元的簇爆发放电具有频率依赖性；然后

3、观察了Izhikevich修正后的ML神经元对于不同离子的平衡电势的响应,发现钾、钙离子通道的平衡电势对于神经元的响应起相反的作用,且钙通道有比钾通道更高的灵敏度。除此之外,还发现Izhikevich修正的ML神经元经常会有一些重入现象,而其也证实了神经元钾、钙通道的平衡电势存在一定的相关性。
　　在上述工作中,我们模拟了不同外界刺激或环境下ML神经元模型的响应和放电现象,这有利于进一步探究更复杂的外界条件下神经系统的动力学行为