hodgkin-huxley-sim — Hodgkin-Huxley 활동전위Lab
4차 결합 미분방정식 (Na/K/L 채널 + m³h/n⁴ 게이팅) + RK4 Δt=0.01 ms + 오실로스코프 + 펄스 자극 Sandbox (외부 lib 0, ko/en/ja).
학습 시나리오 (단계 클릭)
→ 활동전위 발생 X. 막전위 약간 탈분극 후 정지 전위 복귀.
오실로스코프 — V(t)
게이팅 변수 (m/h/n)
Key terms (hover)
도구 가이드
정의
hodgkin-huxley-sim은 Hodgkin & Huxley 1952 J Physiol의 4차 결합 미분방정식 (C·dV/dt = −gNa·m³h·(V−ENa) − gK·n⁴·(V−EK) − gL·(V−EL) + I + 게이팅 dm/dh/dn/dt = α(1−x) − β·x) + Goldman-Hodgkin-Katz 평형전위 ENa/EK/EL 자동 계산 + RK4 Δt=0.01 ms 시간 step + 절대/상대 불응기를 자체 RK4 솔버 + 오실로스코프 SVG로 시각화하는 무료 신경세포 동역학 학습 도구입니다 (Kandel Ch.7 / Hille Ion Channels baseline, 외부 npm 0).
목적
(1) 신경생리학 활동전위 정적 도식 → RK4 4차 결합 ODE 동적 시뮬레이션 (2) 게이팅 변수 m/h/n 보조 trace (Na⁺ 활성화/비활성화 + K⁺ 활성화) 학습 (3) Goldman-Hodgkin-Katz 평형전위 자동 계산 baseline (학부 신경생물학) (4) 5 학습 시나리오 (subthreshold / threshold / suprathreshold / 불응기 / 외부 K⁺ 농도 변화) (5) RK4 수치해석 학습 부수 (Δt=0.01 ms 정밀도) (6) 외부 lib 0
사용법
① 외부 자극 전류 I 슬라이더 (0-30 μA/cm²) + 펄스 지속시간 (0.1-10 ms) ② Sandbox: 마우스 클릭 전극 펄스 입력 (강도/지속시간 조절) ③ RK4 Δt=0.01 ms 자동 시간 진화 → 막전위 V(t) 오실로스코프 SVG 실시간 렌더 ④ 게이팅 변수 m/h/n 보조 trace 동시 표시 (Na⁺ 활성화 m / Na⁺ 비활성화 h / K⁺ 활성화 n) ⑤ ENa/EK/EL Goldman-Hodgkin-Katz 평형전위 자동 표시 ⑥ 5 학습 시나리오 빠른 진입: • Subthreshold (I=10 μA/cm²) → 활동전위 발생 X • Threshold (I=15 μA/cm²) → 1회 활동전위 • Suprathreshold (I=20 μA/cm²) → 반복 발화 (train) • Refractory (첫 펄스 + 1 ms 후 두번째 펄스) → 두번째 활동전위 발생 X (절대 불응기) • 외부 K⁺ 농도 변화 → 정지전위 이동 ⑦ 학술 용어 hover (action potential / membrane potential / voltage-gated / gating / threshold / refractory / Nernst / Goldman-Hodgkin-Katz / RK4 / Na/K pump 등 18개)
예시
예 1) I=0 → V 정지전위 ≈ −65 mV (RK4 안정 평형점) 예 2) I=10 μA/cm² (subthreshold) → 활동전위 발생 X 예 3) I=15 μA/cm² (threshold) → 1회 활동전위 (탈분극 → 재분극 → 과분극) 예 4) I=20 μA/cm² (suprathreshold) → 반복 발화 (train) 예 5) 첫 펄스 + 1 ms 후 두번째 펄스 (절대 불응기) → 두번째 활동전위 발생 X