神經元動作電位

給神經元一個電刺激：低於閾值只有小漣漪，一旦跨過閾值就爆發一個完整的動作電位——看 Na⁺ 通道瞬間開啟去極化、K⁺ 通道接力再極化，理解「全有全無律」與不反應期。改成持續電流，看放電頻率如何編碼刺激強度（Hodgkin–Huxley 模型）。

t = 0.00 s

膜電位隨時間

離子通道電導（Na⁺ 先衝、K⁺ 後到）

實驗數據

尚無記錄。調整參數、完成一次量測後，按「記錄本次數據」把結果存進表格。

實驗參數

刺激方式

單發＝按一下「⚡ 刺激」給 1 ms 電流脈衝；持續＝電流一直注入，看連續放電。

刺激電流 I

單位 μA/cm²；閾值約在 6–7（視時長而定）。

即時量測

膜電位 V

— mV

階段

—

Na⁺ 電導 g_Na

— mS/cm²

K⁺ 電導 g_K

— mS/cm²

動作電位次數

放電頻率

— Hz

實驗任務

全有全無律：用「單發脈衝」，把刺激電流從 2 慢慢加大。低於閾值時只有小漣漪；一旦跨過閾值就爆發完整動作電位。再加大電流，spike 的高度會變高嗎？（這就是「全有全無」。）
不反應期：剛發完一個動作電位，立刻連按兩次「⚡ 刺激」。第二次發得出來嗎？為什麼神經元剛放電完會有一段「打不動」的時間？
通道接力：看下方電導圖——去極化（V 往上衝）時是哪個通道先開？再極化（V 掉回來）又是哪個通道在作用？對照膜電位曲線的上升與下降段。
頻率編碼：切到「持續注入」，把電流從 7 加到 20。放電頻率（Hz）怎麼變？神經系統用什麼來表示「刺激很強」——是 spike 的高度還是頻率？

模型與假設

Hodgkin–Huxley 模型：C·dV/dt ＝ I − g_Nam³h(V−E_Na) − g_Kn⁴(V−E_K) − g_L(V−E_L)，其中 m、h、n 為電壓相依的閘門變數（各自有開關速率 α、β）。
參數：g_Na＝120、g_K＝36、g_L＝0.3 mS/cm²；E_Na＝+50、E_K＝−77、E_L＝−54.4 mV；靜息電位約 −65 mV、閾值約 −55 mV。
機制：刺激使膜去極化 → Na⁺ 通道（m 快速開）正回饋衝到 +40 mV → Na⁺ 通道失活（h 關）且 K⁺ 通道（n 慢開）外流 → 再極化、過極化 → 回靜息。RK4 數值積分。

--

3

32.3%

140.05

82.02%

62,201

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