离子通道参数变化对神经元响应的影响

前面已经讨论了输入脉冲频率变化所引起的圆映射变化，还有其他参数变化也会引起类似情况。

5.8.4.1　钾离子通道变化对神经元响应的影响

Isig刺激输入固定，周期2．6ms，幅度20μA，刺激为脉冲宽度1ms 的固定周期刺激，其他条件与前面的仿真计算相同。若刺激信号不变，只改变K+通道，K+通道的最大电导 在25～44mS 之间变化时的圆映射结果如图5．7所示。

图5.7　神经元随K+通道g

5.8.4.2　细胞膜电容变化对神经元响应的影响

K 变化的圆映射

条件与K+部分的相同，只改变膜电容，膜电容参数C 在0．5～1．9μF 变化时的圆映射结果如图5．8所示。

图5.8　膜电容变化引起圆映射变化

5.8.4.3　钠离子通道变化对神经元响应的影响

条件与K+部分的相同，只改变Na+通道，Na+通道的最大电导在110～130mS 变化时的圆映射结果如图5．9所示。

图5.9　Na+通道变化引起圆映射变化(www.xing528.com)

5.8.4.4　温度变化对神经元响应的影响

条件与K+部分的相同，只改变神经元的温度，温度T 在5．3～7．2℃变化时的圆映射结果如图5．10所示。

图5.10　温度变化引起圆映射变化

5.8.4.5　各种参量之间的关系

图5．7至图5．10所示的离子通道等参数变化时圆映射曲线的变化规律与图5．4中周期变化时圆映射曲线变化的规律相似，因此也可以用符号动力学方法对它们进行分析。如果说周期变化的规律可使神经系统中输出脉冲序列与输入脉冲序列的周期建立起一一对应关系，则图5．7至图5．10中的规律也可使输出脉冲序列与神经元的各参变量建立起一一对应关系。同样，凡是会影响这些参数的各种物理和化学的量都可以与神经系统脉冲序列建立起一一对应关系。

图5．7至图5．10中的变化规律与图5．4的相似性，说明不同参数变化的输出效果具有类似性质。以上分析结果使解决数学模型的五个关键问题中的第一个问题，即定量化问题成为可能。本书主要讨论不同脉冲序列的变化规律，讨论仍然以频率为主。

5．8．4．6　直流Ioffset输入与ωc 之间的关系

前面讨论的条件是Ioffset等于零，但在很多情况下Ioffset不为零，形成Ioffset电流的主要是非门控离子通道，这个电流大小也与外界条件有关。其中Isig为方波刺激；等周期脉冲序列，脉宽为1ms，幅值为20μA。采用Isig的频率扫描方法求出ωc。

在本次试验中取输入的直流信号Ioffset为-10～10μA，圆映射单调性阈值频率ωc 随Ioffset变化的结果如表5．3所示。这种变化会引起很多意想不到的效果（在高层次信息处理一章，第13 章中将讨论到）。

表5．3　Ioffset与ωc（在此改为周期）的关系