随机神经轴突方程中的信号传输可靠性

我们引入一种方法，基于膜电位的统计特性，计算在通道噪声下空间扩展的、基于电导的神经元模型中动作电位的自发活动和传播失败的概率。我们比较了不同估计器在检测质量、计算成本和鲁棒性方面的表现，并提出沿轴突的膜电位积分作为检测自发活动和传播失败的合适估计器。通过模型降维，我们得到了基于静息电位（或行进动作电位）处线性化的简化解析表达式。这允许用一维线性随机微分方程的（经典）命中概率来近似自发活动和传播失败的概率。讨论了关于噪声幅度的近似质量，并用空间扩展的 Hodgkin-Huxley 模型的数值结果加以说明。