刺激の入力


NEURONには刺激の入力方法として、AlphaSynapse入力とIClamp入力の2つの方式がある。

【AlphaSynapse入力】

  この入力は、細胞膜(セクション)に、以下の図1のような電流を流すことが可能である。
  この電流は、シナプス後電位の形状と類似しているということから、簡易的にシナプス入   力をシミュレーションする時に利用される。

  
  

  
  
図1
  
 

  AlphaSynapse入力は、以下の4つのパラメータを用いる。



※パラメータの『e』は、反転電位と呼ばれるもので、セクションに流れる電流の方向
   を決定している。


 『e』に静止膜電位より高い値を設定した場合(EPSP)、セクションには外側から内側に向   けて電流が流れる。また、『e』に静止膜電位より低い値を設定した場合(IPSP)、セクション   には内側から外側に向けて電流が流れる。(図2)

 
 
 
 
図2

☆刺激の入力方法(手順)

   ①膜の性質コマンドの後に、 objectvarコマンドを入力する。

   


   ②刺激するセクションと、位置を入力する。

    ※以下のセクションの位置(6μm)に刺激を入力する場合、セクションの全長(L)を1とし      て考えるため、値は6ではなく、0.2とする。(図3)


   

   

図3

   


   ③最後に、『onset,gmax』の値を入力する。

   


   

【IClamp入力】

  この入力は、セクションに、以下の図4のような任意の矩形波状の電流を流すことが可   能である。
   この電流は、生理実験において、細胞から活動電位を記録したい場合や、膜電位を任   意の値で保持したい場合に利用される。

  
  
  
  
  
図4
  
 

 IClamp入力における矩形波は、シンプルな形状であるため、パラメータは以下の3つである。


 

☆刺激の入力方法(手順)
 ①膜の性質コマンドの後に、objectvarコマンドを入力する。

 


 ②刺激するセクションと、位置を入力する。

 


 ③最後に、『del,dur,amp』の値を入力する。

 


以上が、細胞の1点に1回刺激を与える際の方法である。

【複数回ver.】

   細胞の1点に複数回刺激を与える際の方法(手順)について、AlphaSynapse入力を用い   て説明する。

例. 1点に2ms間隔で3回刺激を与える

  ①上記のようにオブジェクト変数を入力する(今回は3個入力する)。

  


  ②ぞれぞれのオブジェクト変数内に、刺激位置を入力する。
   (今回は同じ位置に入力するため、入力される値は以下のように同じである)

  


  ③AlphaSynapseの『onset』に、以下のように入力する。

   


   これは、図に表すと以下のようになる。したがって、今回2ms間隔に刺激を与えるため
  それぞれの値が1,3,5となる。

   


  ④最後に、AlphaSynapseの『gmax,tau』を同じ値に設定する。

   



また、IClamp入力による複数回刺激の場合も、手順はAlphasynapse入力の場合と同じである。


  
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