Simulacion de la generacion de potenciales de accion con dinamica de canales ionicos
El modelo de Hodgkin-Huxley (1952) es un modelo matematico que describe como se inician y propagan los potenciales de accion en las neuronas. Alan Hodgkin y Andrew Huxley recibieron el Premio Nobel de Fisiologia o Medicina en 1963 por este trabajo, que sento las bases de la neurociencia computacional.
El modelo consiste en cuatro ecuaciones diferenciales ordinarias acopladas: la ecuacion de membrana Cm * dV/dt = I_ext - g_Na * m^3 * h * (V - E_Na) - g_K * n^4 * (V - E_K) - g_L * (V - E_L), mas tres ecuaciones de variables de compuerta para m (activacion de sodio), h (inactivacion de sodio) y n (activacion de potasio), cada una siguiendo cinetica de primer orden con constantes de velocidad dependientes del voltaje.
Cuando la corriente inyectada supera un umbral (aproximadamente 6.3 uA/cm^2), la neurona genera potenciales de accion repetitivos (picos). Los canales de sodio (g_Na) se activan rapidamente causando despolarizacion, luego se inactivan mientras los canales de potasio (g_K) se activan para repolarizar la membrana. La interaccion de estas corrientes crea la forma de onda caracteristica del pico.
Use el control deslizante de corriente inyectada para controlar la descarga neuronal. Con corrientes bajas la neurona permanece en reposo; por encima del umbral descarga periodicamente. Pruebe los preajustes para explorar diferentes regimenes: reposo, umbral, descarga regular, rapida y descarga con estimulacion intensa. El retrato de fase revela el ciclo limite durante la descarga. En modo reducido solo se muestra la traza de voltaje.