🥋 🤫 🛫 神经元的电磁相互作用 👩🏻‍🏫 🧙🏼 👁‍🗨

您好亲爱的Geektimes社区！神经元不仅通过物理连接（突触，反跳）而且还通过电场进行交互的想法在很长一段时间内都不是新鲜事物，但是这些交互的本质和意义是什么？

在这个话题上没有太多直接的研究，这是由于需要费力的工作来记录在外部电场影响下神经元的变化。例如，加利福尼亚理工学院的神经生理学家进行的一项实验（CA Anastassiou，R. Perin，H. Markram，C. Koch（2011）皮层神经元的触觉传播-自然神经科学[ 摘要 ]，[ PDF ]）神经元产生的细胞外电场改变了其他神经元动作电位的特性。

尽管神经元与其邻居有许多接触，但与整个神经系统的规模相比，其作用半径受到限制。尚不清楚在简单条件反射的形成过程中神经元的切换是如何发生的，因为特定反射的不同表示之间的距离可能高达数百毫米。

I.P. 帕夫洛夫解释了条件反射的形成机理，如下。如果在中枢神经系统中出现两个兴奋点，则它们中较强的一个会从强度较小的刺激中“吸引”自身。如果这种激发的强点和弱点的相互作用多次重复组合，则可能会形成条件反射。

神经系统中的激励传递总是伴随着电磁场的变化。很自然地假设帕夫洛夫斯基景点的性质具有电磁特性。当然，有这样的假设：神经元可以在某个量子水平上相互作用，但是这些相互作用的本质和本质尚不清楚，量子模型的开发应该推迟到量子计算机问世之前。

如果遵循巴甫洛夫理论，则每个激活的神经元都必须确定激发方向最集中的方向，然后沿所需方向传输激发。神经元可以记住这个方向并在将来使用。在此，神经元被表示为换向器。这种开关的网络形成反射电弧，就像可以形成，加强，重建和塌陷的电路一样。当然，加法器的功能由神经元保留，这扩展了这种自组织系统的可能性。

为了检验该假设，我开发了一个模型，其中像细胞自动机一样，神经元仅根据收集到的信息执行内部计算，而与系统无关。首先，当神经元被激发时，其变量q（电荷）开始以0.01 s的频率变化，这取决于表征其膜表面电荷变化规律的给定数字数组。只有16个值，此后短时间内神经元对刺激没有反应。
为了说明这一点，我们介绍了电荷变化定律的四个版本，主要是负迹线电位的值不同。相信痕量电势仅仅是神经元重新极化的结果。在我的模型工作中，我得出的结论是，痕量电势对神经元的交流很重要。

其次，在激活后0.05 s后，神经元确定并传输激励的传播方向。确定方向向量的最合乎逻辑的方法是应用库仑定律，但是细胞的微观世界并不是那么简单，而且没有人会排除能够放大其他活动神经元信号的神经元中类器官的存在。因此，在演示中，我们提出了三个确定方向矢量的规则：

第一条规则是库仑定律的实施例，方向矢量将确定为相互之间的相互作用矢量与活动神经元的和。相互作用向量是神经元电荷与单位向量的乘积除以神经元之间距离的平方。第二个规则是相似的，但是考虑了距离的反比例关系。第三法则排除了神经元之间的距离。
此外，考虑到神经元的半径，其焦点为90度，该信号会在某个方向矢量的方向上传输到所有神经元。

如果在向量方向上没有神经元，则将创建一个新的神经元，并将激励传递给它。在这里，动态创建神经元具有重要的技术意义，这使得模型的工作更加直观，简化了其工作的计算。

从所观察到的结果可以得出结论，库仑定律极其无效，相邻神经元的影响要明显强于另一个更活跃的激发位点。因此，不能通过带电粒子的简单相互作用来解释巴甫洛夫吸引力。
当以反比例关系应用规则并结合较小的负迹线电位时，已经可以观察到两个激发中心之间形成“跳跃”。这样的“跳跃者”院士帕夫洛夫解释了条件反射的形成。
当使用规则而不考虑距离时，可以观察到最稳定的键形成，尽管实际上很难实施这种规则。

该模型演示了反射形成的可能原理，为此目的将其简化。在解释更复杂的反射或认知功能之前，有必要了解神经元和神经系统行为的本质。
我有一个假设，微管作为换向器在神经元的功能工作中起主要作用。据推测，它们在其活动产生的电磁场的影响下向其他活动细胞方向“生长”。因此，形成了在细胞核中产生的介体蛋白的转运途径，然后将其分布在突触之间。而且，分布不均匀，通常一些突触没有介体。

在收集确认本文中提出的观点和建设性批评的信息方面，我将不胜感激。

神经元的电磁相互作用

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