Theoretical Neuroscience
Theoretical Neuroscience
Theoretical Neuroscience
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
156 Μοδελ Νευρονσ Ι: Νευροελεχτρονιχσ<br />
Λ<br />
ς 1 ς 2<br />
Ι Λ = (ς 2 − ς 1 )/Ρ Λ<br />
Ρ Λ = ρ Λ Λ/π α2 ρ Λ ≈ 1 κΩ µµ<br />
α<br />
Φιγυρε 5.2 Τηε λονγιτυδιναλ ρεσιστανχε οφ α χψλινδριχαλ σεγµεντ οφ νευροναλ χαβλε<br />
ωιτη λενγτη Λ ανδ ραδιυσ α. Τηε διφφερενχε βετωεεν τηε µεµβρανε ποτεντιαλσ ατ<br />
τηε ενδσ οφ τηισ σεγµεντ ισ ρελατεδ το τηε λονγιτυδιναλ χυρρεντ ωιτηιν τηε σεγµεντ<br />
βψ Οηµσ λαω, ωιτη Ρ Λ τηε λονγιτυδιναλ ρεσιστανχε οφ τηε σεγµεντ. Τηε αρροω ιν−<br />
διχατεσ τηε διρεχτιον οφ ποσιτιϖε χυρρεντ ⇓οω. Τηε χονσταντ ρ Λ ισ τηε ιντραχελλυλαρ<br />
ρεσιστιϖιτψ, ανδ α τψπιχαλ ϖαλυε ισ γιϖεν.<br />
σινγλε−χηαννελ<br />
χονδυχτανχε<br />
ιτσ λενγτη ανδ βψ ρ Λ Ωε αππροξιµατε τηε χηαννελ πορε ασ α τυβε οφ λενγτη 6<br />
νµ ανδ οπενινγ αρεα 0.15 νµ 2 . Τηισ γιϖεσ αν εστιµατε οφ 0.15 νµ 2 /(1 κ<br />
µµ × 6νµ)≈ 25 πΣ, ωηιχη ισ τηε ριγητ ορδερ οφ µαγνιτυδε φορ α χηαννελ<br />
χονδυχτανχε.<br />
Μεµβρανε Χαπαχιτανχε ανδ Ρεσιστανχε<br />
ελεχτροτονιχ<br />
χοµπαχτνεσσ<br />
µεµβρανε<br />
χαπαχιτανχε Χ µ<br />
σπεχι⇒χµεµβρανε<br />
χαπαχιτανχε χ µ<br />
Τηε ιντραχελλυλαρ ρεσιστανχε το χυρρεντ ⇓οω χαν χαυσε συβσταντιαλ διφφερ−<br />
ενχεσ ιν τηε µεµβρανε ποτεντιαλ µεασυρεδ ιν διφφερεντ παρτσ οφ α νευρον,<br />
εσπεχιαλλψ δυρινγ ραπιδ τρανσιεντ εξχυρσιονσ οφ τηε µεµβρανε ποτεντιαλ<br />
φροµ ιτσ ρεστινγ ϖαλυε, συχη ασ αχτιον ποτεντιαλσ. Νευρονσ τηατ ηαϖε φεω<br />
οφ τηε λονγ, ναρροω χαβλε σεγµεντσ τηατ προδυχε ηιγη λονγιτυδιναλ ρεσισ−<br />
τανχεσ µαψ ηαϖε ρελατιϖελψ υνιφορµ µεµβρανε ποτεντιαλσ αχροσσ τηειρ συρ−<br />
φαχεσ. Συχη νευρονσ αρε τερµεδ ελεχτροτονιχαλλψ χοµπαχτ. Φορ ελεχτροτον−<br />
ιχαλλψ χοµπαχτ νευρονσ, ορ φορ λεσσ χοµπαχτ νευρονσ ιν σιτυατιονσ ωηερε<br />
σπατιαλ ϖαριατιονσ ιν τηε µεµβρανε ποτεντιαλ αρε νοτ τηουγητ το πλαψ αν<br />
ιµπορταντ φυνχτιοναλ ρολε, τηε εντιρε νευρον µαψ βε αδεθυατελψ δεσχριβεδ<br />
βψ α σινγλε µεµβρανε ποτεντιαλ. Ηερε, ωε δισχυσσ τηε µεµβρανε χαπαχι−<br />
τανχε ανδ ρεσιστανχε υσινγ συχη α δεσχριπτιον. Αν αναλψσισ φορ τηε χασε οφ<br />
σπατιαλλψ ϖαρψινγ µεµβρανε ποτεντιαλσ ισ πρεσεντεδ ιν χηαπτερ 6.<br />
Ωε ηαϖε µεντιονεδ τηατ τηερε ισ τψπιχαλλψ αν εξχεσσ νεγατιϖε χηαργε ον<br />
τηε ινσιδε συρφαχε οφ τηε χελλ µεµβρανε οφ α νευρον, ανδ α βαλανχινγ ποσ−<br />
ιτιϖε χηαργε ον ιτσ ουτσιδε συρφαχε (⇒γυρε 5.3). Ιν τηισ αρρανγεµεντ, τηε<br />
χελλ µεµβρανε χρεατεσ α χαπαχιτανχε Χ µ , ανδ τηε ϖολταγε αχροσσ τηε µεµ−<br />
βρανε ς ανδ τηε αµουντ οφ τηισ εξχεσσ χηαργε Θ αρε ρελατεδ βψ τηε σταν−<br />
δαρδ εθυατιον φορ α χαπαχιτορ, Θ = Χ µ ς. Τηε µεµβρανε χαπαχιτανχε ισ<br />
προπορτιοναλ το τηε τοταλ αµουντ οφ µεµβρανε ορ, εθυιϖαλεντλψ, το τηε συρ−<br />
φαχε αρεα οφ τηε χελλ. Τηε χονσταντ οφ προπορτιοναλιτψ, χαλλεδ τηε σπεχι⇒χ<br />
µεµβρανε χαπαχιτανχε, ισ τηε χαπαχιτανχε περ υνιτ αρεα οφ µεµβρανε, ανδ<br />
ιτ ισ αππροξιµατελψ τηε σαµε φορ αλλ νευρονσ, χ µ ≈ 10 νΦ/µµ 2 . Τηε τοταλ<br />
χαπαχιτανχε Χ µ ισ τηε µεµβρανε συρφαχε αρεα Α τιµεσ τηε σπεχι⇒χ χαπαχ−<br />
ιτανχε, Χ µ = χ µ Α. Νευροναλ συρφαχε αρεασ τενδ το βε ιν τηε ρανγε 0.01 το<br />
0.1 µµ 2 , σο τηε µεµβρανε χαπαχιτανχε φορ α ωηολε νευρον ισ τψπιχαλλψ 0.1
Change language