神經元在早期的模擬中一直被視為一個簡單的非線性運算單元，將訊號收集起來之後轉換成瞬間的電壓增加 （voltage spike）。然而，結合真實的神經電生理資料我們可以得知，一個單是系統沒辦法還原神經細胞本體所記錄到的電壓變化情形、而雙室神經元可以進行更好的還原，這與離子通道的分佈有關(圖一）。

圖一

將模型擴展到更為精細的多室模型，能夠更好地模擬每一節神經結構的離子通道分佈。透過設置不同位置的 spike 生成位置(spike initiation zone, SIZ)，所產生的離子通道分佈，模擬SIZ位置對於神經活動的影響。可以發現，一個座落在離細胞本體相對遙遠的軸突位置的SIZ。相比其他位置，更能夠還原真實神經的反應（圖二）。提出了神經的 SIZ 可能就發生在這個位置。

圖二

這個實驗通過對於鈉離子與鉀離子通道導電係數與位置的調控，向我們展示了 SIZ 如何影響神經輸出資訊的型態。

撰稿人：周品汝

Reference:

Günay C, Sieling FH, Dharmar L, Lin WH, Wolfram V, Marley R, Baines RA, Prinz AA. Distal spike initiation zone location estimation by morphological simulation of ionic current filtering demonstrated in a novel model of an identified Drosophila motoneuron. PLoS Comput Biol. 2015 May 15;11(5):e1004189. doi: 10.1371/journal.pcbi.1004189. PMID: 25978332; PMCID: PMC4433181.