嗅感受细胞（olfactory receptor neuron，ORN）数量很多，最大的特点就是具有不稳定性，鼻中的嗅感受细胞1～2 个月就要全部更换一次［2］。对于这种不稳定现象，无须多虑，嗅感受细胞测量的信号都是相对值，不是绝对值。而且嗅觉气味测量只需零点几秒的时间，在这么短的时间内不必考虑嗅感受细胞本身的变化。
我们到现在为止还没有找到有关“当外界气体浓度刺激增加时，嗅感受细胞体内电流或电压增加”的文献，但是我们已经找到了“当外界气体浓度逐渐增加时，嗅感受细胞中某些成分变化”的文献［3］。图7.2给出了浓度分别为5、10、20、50、100、300μmol／L 时（图中曲线由上至下）环腺苷酸的产生率，曲线满足定义4.3 排序规律。根据文献［3］以及频率编码在这里的适用性（见下文分析），我们假定细胞电信号曲线也满足定义4.3，即电信号波形也满足排序关系。这种电信号是阈值以下的分级电位，它的排序大小变化与气体浓度大小变化相一致。
图7.2 嗅感受细胞受气味刺激浓度增加时相应的感受细胞的某些成分变化［3］
在阈值以下的电信号变化过程还可以用H-H 方程来研究。
应用H-H 方程对神经元在电压钳位下局部膜电位进行仿真分析，基本方程为
式中，G 为电导，E 为平衡电位，Cm=1pF，衰减因子j=0．1，Is 为刺激电流。上述嗅感受细胞H-H 方程的参数是由大阪大学生理学研究室Takashi Kurahashi 教授提供的［4］。(www.xing528.com)
使用龙格-库塔方法可以在Matlab 上数值计算出上述系统的可排序性信号。
假定气味刺激嗅感受细胞的纤毛相当于在H-H 方程中输入一个电流信号，电流信号如图7．3所示。为了不失一般性，这里的波形是任意假定的，当刺激气味的气体成分不同时，这一波形也不同。假定同种气体浓度增加，其对应的电流增加如图7．3（a）中的Ia，Ib，Ic，Id 的次序变化。
图7．3（a）中，输入电流的波形可以与图7．2中电压信号波形的排序规律相一致，因此可以认为图7．3（a）中的电流信号，就是图7．2的输入电压信号。
从图7．3（a）中可看出，Ia（t），Ib（t），Ic（t），Id（t）是可排序函数（或称波形），满足SC［Id（t），Ic（t），Ib（t），Ia（t）］关系，用H-H 方程计算可得神经元的输出如图7.3（b）所示（这是阈值以下的电位变化，为分级电位）。从图7．3中可看出当神经元输入是可排序的一系列波形SC［Id（t），Ic（t），Ib（t），Ia（t）］时，输出也是一系列的可排序波形，满足关系式SC［Rd，Rc，Rb，Ra］。从纤毛到胞体，输入和输出信号都按此规律变化。
图7.3 感受细胞在分级电流输入时，其表面离子通道开通与电压呈单调关系［4］
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