Частота разрядов нейрона в зависимости от размера

Здесь на рисунке слева демонстрируется зависимость средней частоты в спайке от числа импульсов в нем. Т.е. для графика 1 по оси абсцисс откладывается число импульсов в пачке. Для экономии места на графике, тут же демонстрируется зависимость частоты в спайке от числа участков сомы нейрона. Частота вычислялась на фиксированном интервале времени, за который был принят интервал самого длинного спайка. На графике справа показана зависимость числа импульсов в спайке от числа участков мембраны сомы.

17. Пейсмекерные нейроны – часть 1

Далее демонстрация периодических разрядов пейсмекерных нейронов. На этом рисунке показаны реакции нейронов с числом участков сомы 1-4. На последнем графике демонстрируются реакции нейрона с модифицированными параметрами ионного механизма. Здесь сопротивление одиночного участка мембраны образующего сому (и как следствие постоянная времени) увеличина в 10 раз по сравнению с другими моделями. Т.о. одновременно демонстрируется возможность моделировать мембрану с ионными механизмами обладающими различной инерцией.

18. Пейсмекерные нейроны – часть 2

На этом рисунке модификация частоты реакций пейсмекера показано в зависимости от “глубины” сомы нейрона – числа последовательно соединенных участков мембраны, охваченных ОС перезаряда.

19. Пейсмекерные нейроны – часть 3

На этом рисунке суммируется результаты двух предыдущих. Показана зависимость частоты от “размера” (1) и “глубины” (2) сомы.

Электрический синапс

Чтобы завершить описание модели, еще рассмотрим взаимодействие мембран нейронов посредством прямой электрической передачи. Здесь представлена уже показанная вначале схема одиночного участка мембраны нейрона, однако теперь к возбуждающим и тормозным вкладам с предыдущего участка мембраны u^j добавляются вклады с участков другого нейрона V (которые суммируются с U^j как среднее аналогично ветвлению дендритов). Такие связи, добавив к ним аналогичные обратные будем считать моделью электрических синапсов этих участков мембраны. При этом мы получаем возможность описывать как дендро-дендритные и дендро-соматические связи непосредственно по (2), так и классический электрический синапс

21. Модель нейрона – общий вид

На этом рисунке показан общий вид модели нейрона, с ветвлением дендритов, химическими и электрическими синапсами, и участком мембраны с потенциал-зависимыми ионными механизмами, о которых будет сказано ниже.