电耦合放电神经元的响应：一种元胞自动机方法

实验数据表明，感觉系统第一层中的某些放电神经元类通过间隙连接或外泌耦合实现电耦合。当去除电耦合时，未耦合神经元的响应函数（放电率{\it vs.}刺激强度）通常表现出动态范围和灵敏度的下降。为评估感觉外周中电耦合的效应，我们计算了以$n$态Greenberg-Hastings元胞自动机建模的兴奋神经元链对泊松刺激的响应，采用两个近似层次。单点平均场近似结果较差，无法预测晶格的吸收态，而点对近似的结果在整个刺激范围内与计算机模拟吻合良好。特别地，由于兴奋波的 propagate，动态范围显著扩大，提示侧向电耦合的功能性作用。对于概率性脉冲传播，响应函数的Hill指数为$\alpha=1$；而对于确定性脉冲传播，我们得到$\alpha=1/2$，接近气味和光强的心理物理Stevens指数的实验值。我们的计算与哺乳动物视网膜神经节细胞的实验响应函数定性一致。