【NBC】巴浦洛夫条件反射实验教程

## 准备

## 创建项目
单击【New】新建项目，填入**Project Name**和**Project Description**后单击【Create】即可。

## 设置**STCSetting**
如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-13/63e9ea42ea15b.png#border#pic_center)
主要修改参数如下：
+ **Tau_prp_rate** : 0.2
+ **Pulse_prp_rate_value** : 0.002
+ **Tau_y** : 1

## 创建神经元

在本实验中，主要用到了4个神经元，代表食物刺激的神经元**Food**、代表铃声刺激的神经元**Bell**、代表唾液分泌的神经元**Saliva**以及代表抑制的神经元**Restrain**。
### 1. 食物刺激神经元 Food
1. 单击左侧工具栏【+】按钮，在弹出的窗口中填写神经元名称后单击【OK】即可。如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-13/63e9f1b378c4b.png#border#pic_center)
2. 修改Food-->Soma-->Stimulator 参数如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-13/63e9f8e3cb34d.png#border#pic_center)
3. 其余参数可采用默认参数。至此**Food**神经元已经创建完毕。

### 2. 铃声刺激神经元 Bell
1. 新建神经元，命名为**Bell**。
2. 修改Bell-->Soma-->Stimulator，参数如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-13/63e9f92aca212.png#border#pic_center)
3. 其余参数保持默认即可，至此**Bell**神经元创建完毕。

### 3. 唾液分泌神经元 Saliva
1. 新建神经元，命名为**Saliva**
2. 禁用 Saliva-->Soma-->Stimulator.如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-13/63e9fa659c39e.png#border#pic_center)
3. 添加钙离子通道**Cav3.3**。选中 Saliva-->Soma后，单击工具栏中添加离子通道按钮。在弹出的窗口中选中**Cav3.3**,然后单击【Add】即可。如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-13/63e9fb6b9f3dc.png#border#pic_center)
![](/Uploads/Editor/2023-02-13/63e9fb7c8a520.png?h=400#border#pic_center)
4. 修改离子通道**Cav3.3**参数。选中Saliva-->Soma-->Cav3.3,在弹出的窗口中做如下参数的修改：
![](/Uploads/Editor/2023-02-13/63e9fc34bc958.png#border#pic_center)
其余参数保持默认即可。

### 4. 抑制性神经元 Restrain
1. 新建神经元，命名为**Restrain**
2. 修改Restrain-->Soma属性参数，如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-13/63ea0aaabd1da.png#border#pic_center)
3. 禁用 Restrain-->Soma-->Stimulator.
4. 修改Restrain-->Soma-->Na-Channel属性参数如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-13/63ea0c467cbcb.png#border#pic_center)
其中：Info_Alpha和Tau_Beta属性的修改方式以参数 **4;40;75.5;1;75.5;-13.5** 为例进行说明。这组参数是以“;”进行连接组合的，将其拆分后第一个数据'**4**'代表公式类型为4，后续的5个数值为该公式的参数值。可以参考下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eaf1707864d.png?h=450#border#pic_center)
按照图中步骤，先选中**default**函数段，然后选择公式列表中的编号为 **4** 的公式，然后在**Parameter Setting**中依次输入参数40、75.5、1、75.5、-13.5，输入完毕后单击【Set】按钮即可看到**Formula Graph**中图像已经进行了变更，同时公式值也已经赋值给了Info_Alpha或Tau_Beta.此时单击【Close】关闭该窗口即可。
5. 修改Restrain-->Soma-->K-Channel属性，参数如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eaf3af67a49.png#border#pic_center)
6. 添加Kv3.1离子通道，如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eaf4999d4b6.png?h=450#border#pic_center)
7. 修改Restrain-->Soma-->Kv3.1属性，参数如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eafc32ec9ec.png#border#pic_center)
至此神经元已经创建完毕。下一步开始构建突触连接。

## 创建突触连接

### 创建Food-->Saliva 突触连接
1. 选中 Saliva 神经元，单击工具栏中的【Create Synapse】,如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eb4651a83ae.png#border#pic_center)
2. 在弹出的窗口中选择**Food**,在**Receptors**中选中**Simple EPSP/IPSP**，如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eb46bdefecd.png#border#pic_center)
3. 在左侧项目结构树中选中 Saliva-->Soma-->Synaptic Inputs-->Food-->Receptor0,修改其参数如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eb490d4d67e.png#border#pic_center)
### 创建Bell-->Saliva 突触连接
1. 选中 Saliva 神经元，单击工具栏中的【Create Synapse】
2. 在弹出的窗口中选择**Bell**,在**Receptors**中增选**NMDA Plastic**,如下图。
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eb49d8a4073.png#border#pic_center)
3. 在左侧项目结构树中选中 Saliva-->Soma-->Synaptic Inputs-->Bell-->Receptor0,修改其参数如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eb4a8dad272.png#border#pic_center)
3. 在左侧项目结构树中选中 Saliva-->Soma-->Synaptic Inputs-->Bell-->Receptor1,修改其参数如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eb4b67993a2.png#border#pic_center)
### 创建Restrain-->Saliva 突触连接
1. 选中 Saliva 神经元，单击工具栏中的【Create Synapse】
2. 在弹出的窗口中选择**Restrain**,在**Receptors**中选中**Simple EPSP/IPSP**，如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eb4c85d8d0a.png#border#pic_center)
3. 在左侧项目结构树中选中 Saliva-->Soma-->Synaptic Inputs-->Restrain-->Receptor0,修改其参数如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eb4cec99b90.png#border#pic_center)
### 创建Bell-->Restrain 突触连接
1. 选中 Restrain 神经元，单击工具栏中的【Create Synapse】
2. 在弹出的窗口中选择**Bell**,在**Receptors**中选中**Simple EPSP/IPSP**，如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eb521d58a11.png#border#pic_center)
3. 在左侧项目结构树中选中 Restrain-->Soma-->Synaptic Inputs-->Bell-->Receptor0,修改其参数如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-14/63eb526161018.png#border#pic_center)

## 仿真结果
### 初始仅铃声刺激
关闭Food-->Soma-->Stimulator，开启Bell-->Soma-->Stimulator ， 单击导航菜单用的【Start】，运行完毕后，网络运行的结果如下：
![](/Uploads/Editor/2023-02-15/63ec4fa9efde1.png#border#pic_center)
从上图可以看出，在仅给铃声刺激的情况下，代表唾液分泌的Saliva神经元不放电，表示不分泌唾液。
### 初始仅给食物刺激
开启Food-->Soma-->Stimulator，关闭Bell-->Soma-->Stimulator ， 单击导航菜单用的【Start】，运行完毕后，网络运行的结果如下：
![](/Uploads/Editor/2023-02-15/63ec4fee41ea0.png#border#pic_center)
从上图看出，此时Saliva神经元高频放电，代表唾液分泌，在[Bell]>[Saliva]-Soma连接信息中可以看到，绿线代表Flag,神经活动稳定后为0，代表没有Tag生成，NMDA受体和AMPA受体此时都较为平稳，是突触强度不变的表现。

### 同时给食物和铃声刺激

开启Food-->Soma-->Stimulator，开启Bell-->Soma-->Stimulator ， 单击导航菜单用的【Start】，运行完毕后，**继续点击【RunNext】运行网络约6次左右**，此时网络运行的结果如下：
![](/Uploads/Editor/2023-02-15/63ec53cb586fe.png#border#pic_center)
从上图中可以看出红色方框内的数值表示由Bell-->Saliva突触连接的一些主要数据。其中Tag稳定在1，NMDA与AMPA受体稳定在高位，表示突触的连接强度增加。

### 继续运行仅给铃声刺激

关闭Food-->Soma-->Stimulator，开启Bell-->Soma-->Stimulator ， **单击导航菜单用的【RunNext】**(注意此时不要点击Start按钮)，此时网络运行的结果如下：
![](/Uploads/Editor/2023-02-15/63ec55a564e30.png#border#pic_center)
从上图中可以看到，此时在没有食物刺激，仅给铃声刺激的情况下，Saliva神经元继续放电，分泌唾液。

此时我们继续点击导航菜单栏中的【**RunNext**】按钮约3次，可以发现网络运行的结果如下图：
![](/Uploads/Editor/2023-02-15/63ec564509ad6.png#border#pic_center)
从上图中可以看出，Saliva神经元的放电频率在后面降低至0，代表已经建立的铃声刺激和分泌唾液之间的关系的遗忘，即条件反射的遗忘。