Modelo de Hodgkin y Huxley

El modelo de Hodgkin y Huxley describe cómo se inician y transmiten los potenciales de acción en las neuronas.

Consiste en un conjunto de cuatro ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales, que aproximan las características eléctricas de células excitables como las neuronas o los miocitos cardíacos.

Alan Lloyd Hodgkin y Andrew Huxley propusieron el modelo en 1952 para explicar los mecanismos iónicos que subyacían a la iniciación y propagación de los potenciales de acción del axón gigante de calamar. En 1963 recibieron el Premio Nobel en fisiología - medicina por este trabajo.

Componentes básicos

• La membrana lipídica acumula potencial eléctrico al impedir que los iones pasen del interior al exterior de la célula, y viceversa. Por lo tanto está representada por un capacitor (C_m).
• Los canales iónicos permiten el tránsito regulado de las cargas a través de ciertos segmentos de la membrana. Por lo que están representados por resistores no lineales (g_n, donde n es un canal iónico específico), lo que significa que la conductancia de los resistores varía en función del tiempo y del voltaje.
• Las puertas de los canales iónicos están representadas por conductancias lineales (g_L).
• Los gradientes electroquímicos que producen el flujo de iones están representados por baterías (E_n y E_L), cuyos valores están determinados por el potencial de Nernst de la especie iónica de interés.
• Las bombas iónicas utilizan energía de la célula para restablecer el gradiente electroquímico en estado de reposo. Están representadas por fuentes de corriente (I_p).

La derivada en el tiempo del potencial a lo largo de la membrana (${\dot {V}}_{m}$) es proporcional a la suma de las corrientes en el circuito:

${\dot {V}}_{m}=-{\frac {1}{C_{m}}}(\sum \limits _{i}^{}I_{i}),$

Donde I_i denota las corrientes iónicas individuales del modelo.

Modelos relacionados

El modelo de FitzHugh-Nagumo es una simplificación del modelo de Hodgkin y Huxley.

• Datos: Q995215
• Multimedia: Hodgkin-Huxley model / Q995215