Hodgkin-Huxley Model

资 源 简 介

Hodgkin-Huxley Model

详 情 说 明

Hodgkin-Huxley模型是神经科学领域里程碑式的生物物理模型，由Alan Hodgkin和Andrew Huxley于1952年提出，用于描述神经元动作电位的产生机制。该模型通过一组微分方程量化了离子通道动力学与膜电位的关系，成为计算神经科学的基础范式。

在Voltage-Clamp模拟中，模型通过固定膜电位来研究特定电压下离子电流的变化规律。这种方法可以分离钠、钾等离子的传导特性，揭示通道门控的电压依赖性。关键的变量包括激活因子m、h和n，它们分别控制钠通道的开启、失活以及钾通道的开启，这些因子随时间变化的速率由膜电位决定。

Current-Clamp模拟则更接近生理状态，允许膜电位自由变化而注入特定电流刺激。当输入电流超过阈值时，模型会再现动作电位的典型特征：快速上升相（钠离子内流主导）、下降相（钾离子外流主导）和后超极化。这种模式能模拟神经元的整合-发放行为，展示频率-电流关系等生理特性。

模型的扩展应用包括研究通道突变对兴奋性的影响，或与其他神经元耦合构建网络。其核心思想——将生物过程转化为电学元件（如电导、电容）的数学表达，至今仍是神经元建模的黄金标准。