[医学]第四章 神经系统的电信号
神经元传递信息的方式
神经元传递信息的方式神经元是构建神经系统的基本单元，负责传递和处理神经信号。
神经元之间的信息传递是通过电化学过程完成的，具体可以分为电信号传递和化学信号传递两种方式。
一、电信号传递电信号传递是指神经元通过电势的变化来传递信息。
神经元细胞膜内外存在着不同的电荷分布，形成了膜电位差。
当膜电位超过一定阈值时，就会触发神经元的动作电位。
动作电位是一种电流脉冲，以固定幅度和持续时间传播。
在神经元的轴突上，动作电位沿着神经纤维传递，快速传播到神经元的下一部分。
这种电信号传递速度快，适用于迅速响应和传导信息的需求。
二、化学信号传递化学信号传递是指神经元通过化学物质传递信息。
神经元之间的连接点被称为突触。
当动作电位到达神经元的突触末端时，会释放出一种称为神经递质的化学物质。
神经递质会通过突触间隙传播到另一个神经元。
在接受神经递质的神经元上，神经递质会与受体结合，引发电位的变化，从而传递信号。
这种化学信号传递方式通常在神经元之间的距离较远时使用，也适用于对信号进行调节和改变的需求。
总结起来，神经元传递信息的方式可以分为电信号传递和化学信号传递两种。
电信号传递速度快，适合迅速响应和传导信息的需求；而化学信号传递可以进行跨神经元的信息传递，并且具有调节和改变信号的能力。
这两种方式的结合使得神经系统能够高效、准确地传递和处理信息，完成人体的各种功能。
需要注意的是，神经元的信息传递方式不仅仅局限于电信号和化学信号，还可能涉及其他复杂的机制和分子。
随着神经科学的不断发展，对神经元信息传递方式的研究也在不断深入，为我们揭示大脑运作的奥秘提供了更多的线索。
神经元电信号的发生和传导机制
神经元电信号的发生和传导机制神经元是神经系统的基本组成单元，负责接收、处理和传导信息，是神经系统中最重要的环节之一。
神经元的信号传递和信息处理都是通过电信号通信进行的。
本文将详细介绍神经元电信号的发生和传导机制。
1. 神经元的结构和功能神经元主要由细胞体、树突、轴突和突触四个部分组成。
细胞体是神经元的主体部分，其中包含了细胞核，能够合成和储存蛋白质和其他物质。
树突是神经元的输入部分，主要用于接受来自其他神经元的信息。
轴突是神经元的输出部分，主要负责将信息传递给其他神经元或者肌肉组织。
突触是树突和轴突之间的接触区域，是信息传递的主要场所。
神经元的功能包括接受、整合和传递信息。
神经元通过树突接收来自其他神经元的信息，然后通过轴突传递给其他神经元或者肌肉组织。
神经元能够将来自不同树突的信息整合在一起，进行信息处理和分析。
树突和轴突之间的突触能够实现神经元之间的传递，也能实现神经元和肌肉之间的传递。
2. 神经元电信号的发生神经元的电信号主要由离子通道和离子泵调控产生。
神经元细胞膜上存在着多种离子通道，包括电压门控离子通道和配体门控离子通道。
电压门控离子通道能够根据细胞膜电势的变化打开或者关闭，分别包括钠离子通道、钾离子通道和钙离子通道。
配体门控离子通道则是通过分子的结合来打开或者关闭，包括神经递质受体和离子通道。
神经元离子泵主要是通过质子泵和钠钾泵调节细胞内外的离子浓度差。
质子泵可以将多余的H+离子排出细胞外，钠钾泵可以将细胞内的钠离子排出细胞外，同时将细胞外的钾离子带入细胞内。
当神经元处于静息状态时，神经元细胞膜内部维持一个负电位，细胞膜外部则是一个正电位。
这种状态下，神经元的钾通道打开，钾离子从细胞内流出，而其他离子通道则关闭。
当神经元接收到来自树突的兴奋性信号时，细胞膜上的钠通道会打开，钠离子从细胞外流入，导致神经元内部电位变正。
这个电势变化足够大时，细胞膜上的其他电压门控离子通道也会打开，从而引发一个兴奋性冲动，即动作电位。
神经传导的基本原理
神经传导的基本原理神经传导是神经系统中信息传递的基本过程，它涉及神经细胞之间的相互作用并通过电信号或化学信号来实现。
了解神经传导的基本原理对于理解神经系统的工作机制至关重要。
本文将介绍神经传导的基本原理，并探讨神经细胞之间的电信号和化学信号传递。
一、神经细胞构造神经系统是由大量的神经细胞组成的。
神经细胞由细胞体、树突、轴突和突触等部分组成。
细胞体含有细胞核和细胞质，是神经细胞的主要部分。
树突是从细胞体伸出的短突起，用于接收其他神经细胞的输入信号。
轴突是一条长且细长的突起，用于传递神经冲动。
突触是神经细胞之间的连接点，用于信息的传递。
二、神经传导的电信号神经细胞之间的信息传递主要通过电信号来实现。
神经细胞的内外电位差是神经传导的基础。
在静息状态下，神经细胞内部的电位较负，而细胞外部的电位较正，形成静息电位差。
当受到刺激时，神经细胞的内外电位差发生改变，称为动作电位。
动作电位的传导是神经传导的基本过程。
动作电位的传导是通过神经细胞的轴突来实现的。
当神经细胞受到足够的刺激时，细胞内部的电位逐渐上升，达到一定阈值时触发动作电位的产生。
动作电位从轴突的发射区开始传导，并沿着轴突传播到突触区域。
传导过程中，电位的改变是由离子通道的开闭控制的。
离子通道在刺激作用下打开或关闭，使特定离子进出细胞，改变电位，从而实现动作电位的传导。
三、神经传导的化学信号除了电信号，神经传导还涉及化学信号的传递。
神经细胞之间的连接点称为突触。
突触分为突触前端和突触后端。
当动作电位传导到突触前端时，突触前端的液泡会释放出神经递质。
神经递质是一种化学物质，能够跨过突触间隙，影响到突触后端的神经细胞。
在突触后端，神经递质与特定的受体结合，引起受体结合区域内的离子通道打开或关闭，从而改变神经细胞内部的电位，完成信息传递。
不同的神经递质作用于不同的受体，产生不同的效应，例如兴奋或抑制神经细胞的活动。
四、总结神经传导是神经系统中信息传递的基本原理，涉及神经细胞之间的电信号和化学信号的传递。
神经生物学复习知识点
神经生物学复习知识点神经生物学复习知识点第一篇神经活动的基本过程第一章神经元和突触一、名词解释：神经元突触神经胶质细胞二、问答题：1. 神经元的主要结构是什么？可分为哪些类型？2. 简述突触的分类。
3. 试述化学突触的结构特征。
4. 试述电突触的结构特征。
5. 神经胶质细胞分为几种类型？第二章神经元膜的电学特性和静息电位一、名词解释：静息电位极化去极化超极化二、问答题：1. 神经元膜的物质转运方式有哪些？2. 通道介导的易化扩散的特性是什么？3. 简述钠钾泵的作用及其生物学意义。
4. 比较生物电记录技术的细胞外记录和细胞内记录。
5. 静息膜电位产生的基本条件是什么？6. 综述静息膜电位的形成机制。
7. 简述影响静息电位的因素。
第三章神经电信号和动作电位一、名词解释：局部电位突触电位阈电位动作电位离子电导兴奋兴奋性阈强度二、问答题：1. 离子学说的要点是什么？2. 简述局部电位的特征及其产生的离子机制。
3. 简述动作电位的特征。
4. 简述动作电位（锋电位）产生的条件及依据是什么？5. 综述动作电位-锋电位产生的离子机制。
6. 综述动作电位-后电位产生的离子机制。
7. 试以阈电位概念解释动作电位的触发机制。
8. 试述神经元的兴奋性及其影响因素。
第四章神经电信号的传递一、名词解释：化学突触传递兴奋性突触后电位(EPSP) 抑制性突触后电位(IPSP)突触整合突触可塑性二、问答题：1. 简述神经电信号传递及其传递方式2. 试述化学突触传递的基本过程和原理。
3. 比较EPSP和IPSP的产生及其特征。
4. 简述突触后电位的整合。
5. 简述突触传递的调制方式。
6. 简述突触可塑性及其产生机制。
7. 简述突触前抑制的产生机制及作用。
第五章神经递质和神经肽一、名词解释：神经递质神经调质戴尔原则二、问答题：1. 神经递质的种类有哪些？2. 确定神经递质的基本条件是什么？3. 简述Ca2+在神经递质释放过程中的作用。
人体神经系统电信号的检测与分析
人体神经系统电信号的检测与分析人体神经系统是控制我们身体动作和思维的重要系统，而这个系统中电信号的检测与分析对于研究神经系统、诊断疾病和提高生活质量都有着重要的意义。
一、神经系统电信号的形成在人体神经系统中，神经元是构成神经网络的基本单位，它们之间的通信主要通过电信号完成。
神经元细胞膜上存在离子通道，这些通道可以选择性地通透离子，从而在细胞膜上形成电位差。
当神经元受到刺激时，通道的状态发生改变，离子通道打开或关闭，导致电位差的变化，这种变化就是行动电位，是神经元传递信息的载体。
二、神经系统电信号的检测与分析技术1. 电生理技术电生理技术是检测神经系统电信号的主要手段之一。
常见的电生理技术包括脑电图、神经肌肉电图等。
脑电图（Electroencephalogram，EEG）是记录人类头皮处神经元电活动的一种方法。
通过EEG，可以研究大脑电活动的时间、空间特性，识别脑电信号与一些神经疾病的关联。
神经肌肉电图（Electromyography，EMG）记录肌肉电位活动，可用于研究神经肌肉病变等。
2. 神经成像技术传统的电生理技术只能表征脑电活动、肌肉电位等信号本身，无法揭示其来源的位置和结构。
随着神经成像技术的发展，我们可以更真实、准确地了解脑部、神经网络等的结构与功能。
神经成像技术分为结构成像和功能成像两类。
其中结构成像主要包括计算机断层扫描（Computed Tomography，CT）、磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)等技术，功能成像则包括正电子发射断层扫描（Positron Emission Tomography，PET）、功能性磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）等技术。
基于这些技术，我们能够更深入地研究神经系统的信息传递和信息加工机制。
三、神经系统电信号在疾病诊断和治疗中的应用1. 癫痫癫痫是一种电信号异常导致的疾病，根据癫痫的脑电图表现可以进行诊断，并可以使用反向计算技术定位异常放电的位置，这对于引导手术治疗和选择合适的药物治疗有着重要意义。
基于深度学习的神经电信号分析技术研究
基于深度学习的神经电信号分析技术研究深度学习技术的发展在近年来为各行业带来了革命性的变革，尤其在医学领域有着广泛的应用。
神经电信号分析技术是神经科学领域的一项重要技术，在疾病诊断和治疗方面具有重要的作用。
本文将介绍基于深度学习的神经电信号分析技术的发展现状和未来趋势。
一、神经电信号分析技术简介神经电信号分析技术是通过记录和分析神经系统中的电信号，来探究脑功能以及神经系统疾病的相关机理的一项技术。
其主要分为脑电图（EEG）、脑磁图（MEG）和脑电生物反馈等几个方面。
其中，脑电图技术是最为常见的一种神经电信号分析技术，可对脑电活动进行记录和分析。
二、基于深度学习的神经电信号分析技术的发展现状传统的神经电信号分析技术存在一些问题，如信号干扰问题、对噪声的抗干扰能力较低等，无法满足复杂信号的处理需求。
而深度学习技术的发展为神经电信号分析技术解决了许多问题，如信号分类、噪声去除、特征提取等。
目前，基于深度学习的神经电信号分析技术已经广泛应用于临床诊断和神经科学研究中。
1. 深度学习在脑电信号分类中的应用神经电信号分类是神经科学研究的重要部分，也是神经电信号分析技术的主要应用之一。
传统的脑电信号分类方法主要采用基于特征提取和分类器的方法，该方法存在特征提取难题和分类器准确性受限的问题。
基于深度学习的脑电信号分类方法在这一方面取得了重要进展，主要采用深度神经网络对信号进行分类，可提高分类的准确性和稳定性。
2. 深度学习在脑电信号噪声去除中的应用噪声是干扰神经电信号的主要因素之一，也是影响神经电信号分析精度的重要因素。
传统的噪声去除方法主要采用滤波和降噪算法，该方法存在着降噪效果不佳的问题。
而基于深度学习的脑电信号噪声去除方法主要采用卷积神经网络和自编码器等深度学习模型，能更好地消除噪声干扰，提高信号的可靠性。
三、基于深度学习的神经电信号分析技术的未来发展趋势目前，基于深度学习的神经电信号分析技术发展迅速，未来的发展趋势主要体现在以下几个方面。
神经元电信号传导原理
神经元电信号传导原理神经元是构成神经系统的基本单位，负责传递电信号以实现大脑和身体内部的信息传递。
神经元电信号的传导原理是神经科学领域中的核心概念之一。
本文将详细探讨神经元电信号传导的原理及其重要性。
1. 神经元结构与电信号传导神经元主要由细胞体、树突、轴突和突触组成。
细胞体是神经元的主要功能区域，其中包含细胞核和许多细胞器。
树突是从细胞体分支出的突起，用于接收其他神经元传递的电信号。
轴突是一个长而细的细胞突起，负责将电信号传递给其他神经元或目标组织。
神经元电信号的传导过程可以分为两个阶段：兴奋和传导。
在兴奋阶段，神经元接收到刺激后，细胞膜内外的离子浓度发生变化，从而导致电位的变化。
如果这个电位变化超过了神经元的兴奋阈值，就会触发一个动作电位（也称为神经冲动）。
传导阶段是指动作电位沿着神经元的轴突传播的过程。
2. 神经元电信号传导的机制神经元的细胞膜是由脂质双层组成的，具有特殊的离子通道。
在静息状态下，这些离子通道几乎关闭，维持细胞内外离子浓度的平衡。
当神经元受到外界刺激时，特定的离子通道会打开或关闭，导致细胞内外离子浓度产生变化，从而引发动作电位的传导。
具体来说，当神经元受到刺激时，细胞膜上的钠离子通道会迅速打开，允许钠离子从细胞外涌入细胞内。
这导致细胞内电位的快速上升，形成动作电位的峰值。
随后，钠离子通道关闭，钾离子通道逐渐打开，允许钾离子从细胞内流出。
这使得细胞内电位迅速恢复到静息状态，形成动作电位的复极化阶段。
3. 传导速度与轴突特性神经元的轴突长度和直径是影响信号传导速度的重要因素。
长的轴突和较大直径的轴突传导速度更快，因为它们减少了电信号传导过程中的内部电阻。
此外，轴突上覆盖着髓鞘，这是一种由髓鞘细胞形成的脂质层。
髓鞘的存在可以进一步加快信号传导速度。
4. 突触传递的过程神经元之间的信息传递是通过神经元之间的突触完成的。
突触分为化学突触和电突触。
化学突触通过神经递质的释放传递信号，而电突触则通过直接的离子流传递信号。
解析医学中的神经电信号处理技术
解析医学中的神经电信号处理技术神经电信号处理技术是医学领域的重要研究方向之一，它可用于诊断和治疗许多神经系统相关的疾病。
这项技术通过记录和分析人体内生成的神经电信号，为医生提供有价值的信息，帮助他们做出准确的诊断和制定个性化的治疗计划。
本文将深入探讨神经电信号处理技术在医学中的应用及其原理。
I. 神经电信号处理技术简介神经电信号处理技术是指对生物体产生的神经电活动进行记录、分析和解读的方法。
这些信号可以从大脑、脊髓和周围神经等部位获取，包括脑电图（EEG）、肌电图（EMG）以及单细胞活动等。
II. 神经电信号处理技术在临床诊断中的应用1. 脑电图（EEG）在癫痫诊断中的应用脑电图记录了大脑皮层表面发出的微弱电流变化。
通过分析脑电波形特征，可以帮助医生确定是否存在癫痫发作，并辅助确定患者癫痫类型和发作部位。
2. 肌电图（EMG）在肌肉疾病诊断中的应用肌电图记录了肌肉收缩和放松所产生的电信号。
通过分析肌电波形，可以评估肌力损伤、神经传导速度等，帮助医生诊断和治疗与骨骼、关节以及神经系统相关的一系列疾病。
III. 神经电信号处理技术在康复治疗中的应用1. 运动康复中的神经反馈训练通过记录运动员或患者进行特定动作时的肌电信号，可以提供实时反馈信息，帮助其调整姿势和运动模式，加强受损部位与大脑之间的神经连接并促进康复。
2. 脑机接口技术在截肢者康复中的应用利用脑机接口技术，即将患者大脑活动转化为控制外部装置的指令，可以实现截肢者透过思考控制假体或周边设备进行日常操作。
这项技术使得截肢者能够恢复自主行动能力，并提高其生活质量。
IV. 神经电信号处理技术的原理1. 信号采集与预处理使用生物电信号采集设备对患者进行监测，将记录的信号输入计算机系统进行去噪和滤波等预处理工作，以减少外界干扰并提取有效信息。
2. 特征提取与分类在信号预处理后，通过一系列算法提取出有用的特征参数，例如时间域、频率域和时频分析参数。
然后使用分类器来判别特征模式并识别所需信息。
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第四节 动作电位的传导
六、无动作电位的神经信号传递 局部兴奋的基本特性： 1、不是“全或无”的，而是随
着阈下刺激的增大而增大。 2、不能在膜上作远距离传播。 3、局部兴奋是可以叠加的。
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第四节 动作电位的传导
A．当一处产生的局部兴奋由于电紧张性 扩布致使邻近处的膜也出现程度较小的去极 化，而该处又因为另一刺激也产生了局部兴 奋，虽然两者（当然不一定限于两者）单独 出现时都不足以引发一次动作电位，但如果 遇到一起可以叠加起来，以致有可能达到阈 电位而引发一次动作电位，称为兴奋的空间 性总和。
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第四节 动作电位的传导
一个特点，即在刺激强度超过阈限或更强时，它的 幅度也不再增加。这就是神经冲动的全或无（allor-non）的特性。
刺激强度的增加虽然不能增加神经冲动的幅度， 但在一定的强度范围内能增加神经冲动的频率，可 使连续产生的神经冲动之间的间隔时间缩短。
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第三节 动作电位——神经冲动
称为膜的极化（polarization）。 当静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化
时，称膜的超极化（hyperpolarization）。 膜内电位向负值减少的方向变化时，称为去极化或 除极化（depolarization）。
细胞先发生去极化，然后再向正常安静时膜内 所处的负值恢复，则称为复极化（repolarization）。
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第三节 动作电位——神经冲动
一般是先有5-30ms的负后电位（去极化 后电位），再出现一段延续更长的正后电位 （超极化后电位）。 锋电位存在的时期相当于绝对不应期。 负后电位出现时，细胞大约正处于相对不 应期和超常期。 正后电位期相当于低常期。
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第三节 动作电位——神经冲动
神经纤维的动作电位一般在0.5-2.0ms的 时间内完成，这使它在描记的图形上表现为 一次短促而尖锐的脉冲变化，因而我们常把 这种构成动作电位主要部分的脉冲变化称为 锋电位。 在锋电位下降支最后恢复到静息电位水 平前，膜两侧电位还要经历一些微小而较缓 慢的波动，称为后电位。
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第三节 动作电位——神经冲动
2 、静息电位产生的机制 静息电位主要是K+外流所形成的
电——化学平衡电位。
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第三节 动作电位——神经冲动
3、动作电位产生的机制 动作电位的上升支主要是细胞
外Na+ 内流造成的。 动作电位的下降支主要是细胞内
K+外流造成的。
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第四节 动作电位的传导
五、神经冲动传导的特点
1、突出的特点是不衰减。即动
作电位的幅度，传导速度不会央传
导距离的增加而减少，呈现动作电
位“全或无”现象。
2、双向性：即兴奋能从受刺激
的部位向相反的两个方向传导。
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第四节 动作电位的传导
3、完整性：神经纤维的结构和功能完 整时，才能正常传导兴奋。 4、绝缘性：一根神经干中的各条神经 纤维，各传导自己的兴奋而基本上互不干扰， 从而保证了神经调节的精确性。 5、相对不疲劳性：用每秒50-100次的 电刺激连续刺激神经9-12h ,发现神经纤维始 终保持着兴奋的能力。
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第二节 静息膜电位
四、生物电现象原理 生物电现象是以细胞膜两侧带电离子的
不均衡分布和选择性离子跨膜转运为基础的。 常见的离子有4种：K+ Na+ Cl-
Ca++，细胞内还有带负电荷的蛋白质，这些 离子在神经元膜任一侧的静电荷分布是不平 衡的。
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兴奋的膜部分通过局部电流“刺激” 了未兴奋的膜部分，使之出现动作 电位，这样的过程在膜表面连续进 行下去就表现在整个细胞的传导。
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第四节 动作电位的传导
四、神经冲动 沿着神经纤维传导的动作电位
是呈脉冲式的锋电位，称为神经冲 动。神经冲动可以通过突触或神经 接头进行传递。
四、生物电产生的机制 1、膜的离子流学说 生物电产生的前提是细胞膜内外某些带
电离子分布和浓度不同。正常时，细胞内的 K+ 浓度和蛋白质负离子A- 浓度比膜外高， 而细胞外的 Na+ 和Cl- 浓度比膜内高，因此， K+ 和A- 有向膜外扩散的趋势，而 Na+ 和Cl有向膜内扩散的趋势。
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胞膜两侧的电位差。由于这一电位 差存在于安静细胞膜的两侧，故又 称为跨膜静息电位或膜电位。
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第二节 静息膜电位
二、膜电位的实验 这个实验表明静息电位表现为
膜内比膜外低，即膜内带负电，而 膜外带正电。
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第二节 静息膜电位
三、生理学名词 静息电位存在时膜两侧所保持的内负外正状态
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第四节 动作电位的传导
一、可兴奋细胞的特征：
任何一处膜产生的动作电位都
可沿着细胞膜向周围传播，使整个
细胞膜都经历一次类似于被刺激部
位的离子电导的改变，表现为动作
电位沿整个细胞膜的传导。
二、实验
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第四节 动作电位的传导
三、机制 所谓动作电位的传导，实际是已
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第三节 动作电位——神经冲动
一、定义 动作电位是指细胞受刺激而兴
奋时，在膜两侧所产生的快速、可 逆、可扩布性的电位变化。动作电 位是细胞兴奋的标志。 二、实验
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第三节 动作电位——神经冲动
三、名词： 引起神经冲动的最低刺激强度就是神经冲动的
阈限。（sthreshold） 神经冲动除了在传导过程中不减幅外，还有另
第四章 神经系统的电信号
第一节 概论
有机体可以被看作是一个处理信息 的系统，信息的传递和加工是一切 行为的基础，本章主要讲解神经系 统中信息是怎样传递的，神经细胞 是如何产生传递信息的神经信号和 这些信号在它们之间是如何传递的。
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第二节 静息膜电位
一、定义 是指细胞未受刺激时存在于细