Введение. 
Расчет и моделирование электрической активности клеток нервной системы

Рассчитать и смоделировать потенциал действия мембраны или моделирование электрической активности клеток нервной системы.

Рассмотреть устройство и типы нейронов, также понятие о возбудимых свойствах, ионные каналы и природа электрического тока через мембрану клетки.

Модель Ходжкина-Хаксли: приемы моделирования, анализ уравнений Ходжкина-Хаксли и динамика модели. нейрон потенциал ходжкин хаксли.

Потенциал действия

Определение

Потенциал действия — волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в виде кратковременного изменения мембранного потенциала на небольшом участке возбудимой клетки (нейрона или кардиомиоцита), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к внутренней поверхности мембраны, в то время, как в покое она заряжена положительно. Потенциал действия является физиологической основой нервного импульса.

Благодаря работе «натрий-калиевого насоса» концентрация ионов натрия в цитоплазме клетки очень мала по сравнению с окружающей средой. При проведении потенциала действия открываются потенциал-зависимые натриевые каналы и положительно заряженные ионы натрия поступают в цитоплазму по градиенту концентрации, пока он не будет уравновешен положительным электрическим зарядом. Вслед за этим потенциал-зависимые каналы инактивируются и отрицательный потенциал покоя восстанавливается за счёт диффузии из клетки положительно заряженных ионов калия, концентрация которых в окружающей среде также значительно ниже внутриклеточной.