01 Basic Cellular/Molecular Neurscience

Structure of Neuron

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뉴런은 SOMA(cell body), Dendrite(수상돌기, input), Axon(축삭,output) 으로 구성되어있다.

이온을 받기위한 이온채널이 표면에 존재한다.

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글루타민을 분비하면 흥분성, GABA를 분비하는 뉴런은 억제성 신경이다.

SPINY뉴런은 위아래로 길쭉하다. 그런데 위쪽으로 dendrite가 또 존재한다. 즉, 먼곳에서도 정보를 받을수 있다는 뜻이다. 거대한 구조의 뉴런이고 복잡한 연산이 이루어져서 뇌에서 중추적이고 중요한 세포이다.

대부분의 학습도 피라미드세포의 시냅스에서 이루어진다.

D같은 동글동글한 뉴런도 있다. 기본적으로 A같은 피라미드 세포는 흥분밖에 못시키는데 (글루타민 분비) 사이사이에 존재하는 인터뉴런(D)이 흥분이 되게 되면 다른 피라미드 세포를 억제 하게 된다.

다른 뉴런을 억제하는 것을 lateral inhibition이라고 한다.

winner takes all 같은 selectivity를 발생한다. orientation selectivity는 방향성, 시각에서 예를 들면 어떤 뉴런은 수직, 어떤 뉴런은 수평에만 강하게 반응한다. 이러한 현상을 selectivity를 만들어낸다.

Mechanisms of Action Potential

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엑션 포텐셜에는 4가지 단계가 있다. 휴지기 , 상승기, 하강기, undershoot.

세포 내부와 내부의 전압차이가 평상시에는 네거티브하게 있다.

refractory periods는 항상 고정되어 있는게 아니라 인풋의 강도에 따라 아무리 강하게 input을 줘도 특정 타이밍 이상 짧아질 수 없는것을 absolute refractory periods, 반대를 relative refractory periods라고 한다.

일반적으로 전류가 membraine potential을 증가를 시키는데, 변화되는 타임스케일 대비 짧기 때문에 어떤 SNN은 action potential 에 의해서 전압차,membrane potential이 변하는 현상을 직접 구현하지 않기도 함.

굉장히 빠른 time 스케일에서 일어난다.