中缝核与蓝斑神经元起搏器放电的简化模型

许多中枢神经元，特别是某些脑干胺能神经元，表现出自发且相当规律的放电，频率约为几 Hz。大量类型的离子通道参与了这种放电，因此对放电生成的精确建模需要求解非常大的微分方程组，首先是一阶常微分方程组。由于当许多突触输入处于活动状态时，放电行为的分析会进一步增加分量数量，因此拥有此类神经元放电的简化数学模型是有用的，例如，这样可以纳入输入与输出脉冲序列的随机特征。在本文中，我们研究了两个简单的双分量模型，它们模拟了中缝背核血清素能神经元和蓝斑去甲肾上腺素能神经元的放电特征。第一个模型是 Fitzhugh-Nagumo 型，第二个是简化 Hodgkin-Huxley 模型。对于每个模型，使用两组具有代表性的参数计算了解。我们求得了频率与输入电流的关系，并揭示了 Hodgkin II 型行为。对于第一个模型，分岔与相平面分析支持了这些发现。第二个模型中的放电轨迹与 DRN SE 起搏器活动中的轨迹非常相似，但其参数比 Fitzhugh-Nagumo 型模型更多。文章最后简要回顾了对这些类型神经元的先前建模工作，及其与血清素能参与空间工作记忆和强迫症研究的相关性。