Hodgkin-Huxley 神经元模型

关于 Hodgkin-Huxley 模型

Hodgkin-Huxley 模型（1952）是描述神经元动作电位产生和传播的数学模型。Alan Hodgkin 和 Andrew Huxley 因此获得了 1963 年诺贝尔生理学或医学奖，这项工作为计算神经科学奠定了基础。

模型由四个耦合常微分方程组成：膜方程 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)，以及三个门控变量方程 m（钠通道激活）、h（钠通道失活）和 n（钾通道激活），每个门控变量遵循具有电压依赖速率常数的一阶动力学。

当注入电流超过阈值（约 6.3 uA/cm^2）时，神经元产生重复的动作电位（脉冲）。钠通道（g_Na）快速激活导致去极化，随后失活的同时钾通道（g_K）激活使膜复极化。这些电流的相互作用产生了特征性的脉冲波形。

使用注入电流滑块控制神经元放电。低电流时神经元静息；超过阈值后开始周期性放电。试试预设来探索不同模式：静息、阈值、规律放电、快速放电和强驱动放电。相图揭示了放电时的极限环。简化模式下仅显示电压轨迹，便于集中观察。