Изменить стиль страницы

Глава 2: Как нейроны получают спайки

Лапик разработал уравнение, описывающее, как напряжение на мембране клетки меняется с течением времени. Уравнение основано на тех, которые используются для описания электрических цепей. В частности, напряжение, V(t), определяется в соответствии с уравнением для цепи с параллельно включенными сопротивлением (R) и емкостью (C):

img_27.jpeg

где t = RC. Внешний вход в клетку (от экспериментатора или воздействия другого нейрона) представлен I(t). Таким образом, клеточная мембрана интегрирует этот внешний входной ток с некоторой утечкой.

Уравнение Лапика не отражает того, что происходит с мембранным потенциалом во время потенциала действия. Однако мы можем добавить простой механизм, который указывает, когда мембрана клетки достигла своего порога и вызовет спайк. В частности, чтобы превратить это уравнение в модель нейрона, который стреляет, напряжение сбрасывается в состояние покоя (Vrest ), как только оно img_28.jpegдостигает порога спайка (Vthresh ):

Это не имитирует сложную динамику потенциала действия (для которой нужна модель Ходжкина-Хаксли), но обеспечивает простой способ вычисления времени спайка.