Added neuron model
This commit is contained in:
parent
6e1f465865
commit
216ccec72e
5
neuron/.gitignore
vendored
Normal file
5
neuron/.gitignore
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,5 @@
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*.o
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*.c
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*.lnk
|
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|
*.tmp
|
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|
*.dll
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68
neuron/Alpha.mod
Normal file
68
neuron/Alpha.mod
Normal file
@ -0,0 +1,68 @@
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COMMENT
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** This mod file is based on the alpha synapse in NEURON, except for a ratio factor con in the NET_RECEIVE block.**
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ENDCOMMENT
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NEURON {
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POINT_PROCESS Alpha
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RANGE tau1, tau2, e, i,con
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NONSPECIFIC_CURRENT i
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RANGE g
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|
GLOBAL total
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|
}
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|
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UNITS {
|
||||||
|
(nA) = (nanoamp)
|
||||||
|
(mV) = (millivolt)
|
||||||
|
(umho) = (micromho)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PARAMETER {
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|
tau1=.1 (ms) <1e-9,1e9>
|
||||||
|
tau2 = 10 (ms) <1e-9,1e9>
|
||||||
|
e=0 (mV)
|
||||||
|
con=10
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
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|
ASSIGNED {
|
||||||
|
v (mV)
|
||||||
|
i (nA)
|
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|
g (umho)
|
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|
factor
|
||||||
|
total (umho)
|
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|
}
|
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|
|
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|
STATE {
|
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|
A (umho)
|
||||||
|
B (umho)
|
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|
}
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||||||
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|
||||||
|
INITIAL {
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|
LOCAL tp
|
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|
total = 0
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|
if (tau1/tau2 > .9999) {
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||||||
|
tau1 = .9999*tau2
|
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|
}
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||||||
|
A = 0
|
||||||
|
B = 0
|
||||||
|
tp = (tau1*tau2)/(tau2 - tau1) * log(tau2/tau1)
|
||||||
|
factor = -exp(-tp/tau1) + exp(-tp/tau2)
|
||||||
|
factor = 1/factor
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
BREAKPOINT {
|
||||||
|
SOLVE state METHOD cnexp
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|
g = B - A
|
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|
i = g*(v - e)
|
||||||
|
}
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||||||
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|
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|
DERIVATIVE state {
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|
A' = -A/tau1
|
||||||
|
B' = -B/tau2
|
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|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
NET_RECEIVE(weight (umho)) {
|
||||||
|
state_discontinuity(A, A + weight*factor*con)
|
||||||
|
state_discontinuity(B, B + weight*factor*con)
|
||||||
|
total = total+weight*con
|
||||||
|
}
|
||||||
1244
neuron/MSO_Zhouetal_2005.hoc
Normal file
1244
neuron/MSO_Zhouetal_2005.hoc
Normal file
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
223
neuron/gaussstim.mod
Normal file
223
neuron/gaussstim.mod
Normal file
@ -0,0 +1,223 @@
|
|||||||
|
COMMENT
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||||||
|
This mod file is based on netstim.mod in NEURON
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|
modified by Yi Zhou to generate Gaussian interval distributions
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ENDCOMMENT
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|
NEURON {
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|
POINT_PROCESS GaussStim
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||||||
|
RANGE x
|
||||||
|
RANGE interval, number, start, factor, refrac
|
||||||
|
RANGE N_backward, N_forward, N_normal, N_total
|
||||||
|
RANGE rnd
|
||||||
|
RANGE rand
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PARAMETER {
|
||||||
|
interval = 10 (ms) <1e-9,1e9> : ideal time between spikes (ms)
|
||||||
|
number = 10000 <0,1e9> : maximum number of spikes
|
||||||
|
start = 10 (ms) : delay before first spiketime
|
||||||
|
factor = 4 : fraction of mean to compute std (= mean / factor)
|
||||||
|
refrac = 0.5 <0,3> : absolute refractory period (upper limit of firing = 1 kHz)
|
||||||
|
: refrac >= dt, otherwise x can't be reset to 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
ASSIGNED {
|
||||||
|
x : if x > 0, cell is in refractory period
|
||||||
|
event (ms) : spiketime of next event in absolute time
|
||||||
|
on
|
||||||
|
end (ms)
|
||||||
|
m (ms) : mean of Gaussian
|
||||||
|
diff (ms)
|
||||||
|
N_forward : swap spike whose value exceed forwardly one interval
|
||||||
|
N_backward : swap spike whose value exceed backwardly one interval
|
||||||
|
N_normal
|
||||||
|
N_total
|
||||||
|
rnd
|
||||||
|
rand
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE seed(x) {
|
||||||
|
set_seed(x)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
INITIAL {
|
||||||
|
on = 0
|
||||||
|
x = 0
|
||||||
|
diff = 0
|
||||||
|
m = interval / 2 : each T has normal distribution N(interval/2, interval/2/factor)
|
||||||
|
N_forward = 0
|
||||||
|
N_backward = 0
|
||||||
|
N_normal = 0
|
||||||
|
N_total = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
if (start >= 0 && number > 0) {
|
||||||
|
:: generate the first spiketime
|
||||||
|
event = start + invl(m)
|
||||||
|
|
||||||
|
:: make sure first spiketime is not before 0
|
||||||
|
if (event < 0) {
|
||||||
|
event = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
:: skip directly to next event
|
||||||
|
net_send(event, 3)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE init_sequence(t(ms)) {
|
||||||
|
:: Turn on spike generation if n_spikes_max > 0
|
||||||
|
:: - "on" is set to 1
|
||||||
|
:: - "event" is set to "t" (input of this call)
|
||||||
|
:: - "end" is set to "interval * n_spikes_max"
|
||||||
|
|
||||||
|
if (number > 0) {
|
||||||
|
on = 1
|
||||||
|
event = t
|
||||||
|
end = t + 1e-6 + interval * (number-1)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE event_time() {
|
||||||
|
:: Generate the next spiketime
|
||||||
|
:: - call invl which calls normrand()
|
||||||
|
|
||||||
|
:: define local variables
|
||||||
|
LOCAL diff2, T
|
||||||
|
|
||||||
|
:: BAD diff gets overwritten in invl :facepalm:
|
||||||
|
diff2 = diff
|
||||||
|
|
||||||
|
:: if n_spikes_max is larger than 0
|
||||||
|
if (number > 0) {
|
||||||
|
:: generate a new interval until next spiketime
|
||||||
|
T = invl(m)
|
||||||
|
|
||||||
|
:: BAD useless
|
||||||
|
rnd = T
|
||||||
|
|
||||||
|
:: if new spiketime T is equal to an existing spiketime
|
||||||
|
if (T == 0 && diff2 == 0) {
|
||||||
|
T = T + dt
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
:: compute absolute time of next event (relative to 0 ms)
|
||||||
|
event = event + diff2 + T
|
||||||
|
|
||||||
|
:: augment total counter
|
||||||
|
N_total = N_total + 1
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
:: if next event is after the end, turn off spike generation
|
||||||
|
if (event > end) {
|
||||||
|
on = 0 :: BAD not the role of this function
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
FUNCTION invl(mean (ms)) (ms) {
|
||||||
|
:: Returns a new interval invl
|
||||||
|
:: Warning: also sets the global variable diff
|
||||||
|
|
||||||
|
:: define local variable
|
||||||
|
LOCAL std
|
||||||
|
|
||||||
|
:: compute standard deviation
|
||||||
|
if (mean <= 0.) {
|
||||||
|
mean = .01 (ms)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
std = mean / factor
|
||||||
|
|
||||||
|
:: generate new interval invl
|
||||||
|
invl = normrand(mean, std)
|
||||||
|
|
||||||
|
:: make sure invl is within 0 and max interval
|
||||||
|
if (invl >= interval) {
|
||||||
|
:: decrease invl by n*interval
|
||||||
|
invl = fmod(invl, interval)
|
||||||
|
:: augment forward counter
|
||||||
|
N_forward = N_forward + 1
|
||||||
|
} else if (invl < 0) {
|
||||||
|
:: increase invl by n*interval
|
||||||
|
invl = fmod(invl, interval) + interval
|
||||||
|
:: augment backward counter
|
||||||
|
N_backward = N_backward + 1
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
:: augment normal counter
|
||||||
|
N_normal = N_normal + 1
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
:: overwrite global variable diff
|
||||||
|
diff = interval - invl
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
NET_RECEIVE(w) {
|
||||||
|
:: EXTERNAL CALL
|
||||||
|
if (flag == 0) {
|
||||||
|
if (w > 0 && on == 0) {
|
||||||
|
:: turn on spike generation
|
||||||
|
init_sequence(t)
|
||||||
|
net_send(0, 1)
|
||||||
|
} else if (w < 0 && on == 1) {
|
||||||
|
:: turn off spike generation
|
||||||
|
on = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
:: MAIN CALL
|
||||||
|
if (flag == 1 && on == 1) {
|
||||||
|
if (x == 0) { :: time to spike (refractory period has passed)
|
||||||
|
:: set x to random uniform number (useless, just needs to > 0)
|
||||||
|
rand = scop_random() : [0, 1] uniform
|
||||||
|
x = rand
|
||||||
|
|
||||||
|
:: output event to synapse
|
||||||
|
net_event(t)
|
||||||
|
|
||||||
|
:: generate next spiketime
|
||||||
|
event_time()
|
||||||
|
|
||||||
|
:: if next spiketime is between refrac and refrac+dt
|
||||||
|
if (event-t >= refrac && event-t <= refrac+dt) {
|
||||||
|
:: move next spiketime up by one dt (just after refrac)
|
||||||
|
event = event + dt
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
:: if spike generation is turned on
|
||||||
|
if (on == 1) {
|
||||||
|
:: skip directly to next event
|
||||||
|
net_send(event - t, 1)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
:: refractory period call
|
||||||
|
net_send(refrac, 2)
|
||||||
|
} else if (x != 0) { :: time to spike (within refractory period)
|
||||||
|
:: output event to synapse
|
||||||
|
net_event(t) :: BAD even still emitted even though refractory period, should be deleted
|
||||||
|
|
||||||
|
:: generate next spiketime
|
||||||
|
event_time() : although this spike will be ignored, still call next spike (independent cycles)
|
||||||
|
|
||||||
|
:: if spike generation is turned on
|
||||||
|
if (on == 1) {
|
||||||
|
:: skip directly to next event
|
||||||
|
net_send(event - t, 1)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
:: REFRACTORY PERIOD CALL (END OF REFRACTORY PERIOD)
|
||||||
|
if (flag == 2) {
|
||||||
|
x = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
:: INITIAL CALL
|
||||||
|
if (flag == 3) {
|
||||||
|
:: if spike generation is not yet turned on
|
||||||
|
if (on == 0) {
|
||||||
|
:: turn on spike generation
|
||||||
|
init_sequence(t)
|
||||||
|
|
||||||
|
:: call net_receive directly
|
||||||
|
net_send(0, 1)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
80
neuron/ih_VCN2003.mod
Normal file
80
neuron/ih_VCN2003.mod
Normal file
@ -0,0 +1,80 @@
|
|||||||
|
TITLE Ih channels in VCN auditory neurons
|
||||||
|
: ih=ghmax*r*(v-eh)
|
||||||
|
: based on Rothman and Manis (2003c)
|
||||||
|
: Modifications by Yi Zhou for an MSO model
|
||||||
|
|
||||||
|
INDEPENDENT {t FROM 0 TO 1 WITH 1 (ms)}
|
||||||
|
|
||||||
|
NEURON {
|
||||||
|
SUFFIX ih_VCN2003
|
||||||
|
USEION h READ eh WRITE ih VALENCE 1
|
||||||
|
RANGE ghbar
|
||||||
|
RANGE r_inf,tau_r,r_exp
|
||||||
|
RANGE ih,gh
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
UNITS {
|
||||||
|
(mA) = (milliamp)
|
||||||
|
(mV) = (millivolt)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PARAMETER {
|
||||||
|
ghbar = 0.002 (mho/cm2)
|
||||||
|
eh=-43 (mV)
|
||||||
|
celsius =22 (degC)
|
||||||
|
dt (ms)
|
||||||
|
v (mV)
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
STATE {
|
||||||
|
r
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
ASSIGNED {
|
||||||
|
gh (mho/cm2)
|
||||||
|
ih (mA/cm2)
|
||||||
|
r_inf
|
||||||
|
tau_r
|
||||||
|
r_exp
|
||||||
|
tadj
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
BREAKPOINT {
|
||||||
|
SOLVE states
|
||||||
|
gh=ghbar *r
|
||||||
|
ih = gh*(v-eh)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE states() { : this discretized form is more stable
|
||||||
|
evaluate_fct(v)
|
||||||
|
r = r + r_exp * (r_inf - r)
|
||||||
|
VERBATIM
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
ENDVERBATIM
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
UNITSOFF
|
||||||
|
INITIAL {
|
||||||
|
:
|
||||||
|
: Q10 was assumed to be 3 for both currents
|
||||||
|
:
|
||||||
|
tadj = 3.0 ^ ((celsius-22)/ 10 )
|
||||||
|
evaluate_fct(v)
|
||||||
|
r= r_inf
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE evaluate_fct(v(mV)) {
|
||||||
|
|
||||||
|
tau_r = (100000/(237*exp((v+60)/12)+17*exp(-(v+60)/14))+25)/ tadj
|
||||||
|
r_inf = 1/(1+exp((v+76)/7))
|
||||||
|
|
||||||
|
r_exp = 1 - exp(-dt/tau_r)
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
UNITSON
|
||||||
95
neuron/kHT_VCN2003.mod
Normal file
95
neuron/kHT_VCN2003.mod
Normal file
@ -0,0 +1,95 @@
|
|||||||
|
TITLE high threshold potassium channels in VCN auditory neurons
|
||||||
|
|
||||||
|
: k_HT=ght*(rr*n^2+(1-rr)*p)*(v-Ek)
|
||||||
|
: based on Rothman and Manis (2003c)
|
||||||
|
:
|
||||||
|
: Modifications by Yi Zhou for an MSO model
|
||||||
|
|
||||||
|
INDEPENDENT {t FROM 0 TO 1 WITH 1 (ms)}
|
||||||
|
|
||||||
|
NEURON {
|
||||||
|
SUFFIX kHT_VCN2003
|
||||||
|
USEION k READ ek WRITE ik
|
||||||
|
RANGE gkbar
|
||||||
|
RANGE n_inf,p_inf
|
||||||
|
RANGE tau_n,tau_p
|
||||||
|
RANGE n_exp,p_exp
|
||||||
|
RANGE ik,gk
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
UNITS {
|
||||||
|
(mA) = (milliamp)
|
||||||
|
(mV) = (millivolt)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PARAMETER {
|
||||||
|
gkbar = 0.03 (mho/cm2)
|
||||||
|
ek=-70 (mV)
|
||||||
|
celsius =22 (degC)
|
||||||
|
dt (ms)
|
||||||
|
v (mV)
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
STATE {
|
||||||
|
n p rr
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
ASSIGNED {
|
||||||
|
gk(mho/cm2)
|
||||||
|
ik (mA/cm2)
|
||||||
|
n_inf
|
||||||
|
p_inf
|
||||||
|
tau_n
|
||||||
|
tau_p
|
||||||
|
n_exp
|
||||||
|
p_exp
|
||||||
|
tadj
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
BREAKPOINT {
|
||||||
|
SOLVE states
|
||||||
|
gk=gkbar *(rr*n^2+(1-rr)*p)
|
||||||
|
ik = gk*(v-ek)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE states() { : this discretized form is more stable
|
||||||
|
evaluate_fct(v)
|
||||||
|
n = n + n_exp * (n_inf - n)
|
||||||
|
p = p + p_exp * (p_inf - p)
|
||||||
|
VERBATIM
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
ENDVERBATIM
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
UNITSOFF
|
||||||
|
INITIAL {
|
||||||
|
:
|
||||||
|
: Q10 was assumed to be 3 for both currents
|
||||||
|
:
|
||||||
|
tadj = 3.0 ^ ((celsius-22)/ 10 )
|
||||||
|
evaluate_fct(v)
|
||||||
|
n= n_inf
|
||||||
|
p= p_inf
|
||||||
|
rr=0.85
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE evaluate_fct(v(mV)) {
|
||||||
|
|
||||||
|
tau_n = (100/(11*exp((v+60)/24)+21*exp(-(v+60)/23))+0.7)/ tadj
|
||||||
|
n_inf = 1/(1+exp(-(v+15)/5))^2
|
||||||
|
|
||||||
|
tau_p = (100/(4*exp((v+60)/32)+5*exp(-(v+60)/22))+5)/ tadj
|
||||||
|
p_inf = 1/(1+exp(-(v+23)/6))
|
||||||
|
|
||||||
|
n_exp = 1 - exp(-dt/tau_n)
|
||||||
|
p_exp = 1 - exp(-dt/tau_p)
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
UNITSON
|
||||||
93
neuron/kLT_VCN2003.mod
Normal file
93
neuron/kLT_VCN2003.mod
Normal file
@ -0,0 +1,93 @@
|
|||||||
|
TITLE low threshold potassium channels in VCN auditory neurons
|
||||||
|
: k_LT=glt*w^4*z*(v-Ek)
|
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|
: based on Rothman and Manis (2003c)
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|
: Modifications by Yi Zhou for an MSO model
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||||||
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INDEPENDENT {t FROM 0 TO 1 WITH 1 (ms)}
|
||||||
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|
NEURON {
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SUFFIX kLT_VCN2003
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USEION k READ ek WRITE ik
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RANGE gkbar
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|
RANGE w_inf,z_inf
|
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|
RANGE tau_w,tau_z
|
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|
RANGE w_exp,z_exp
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|
RANGE ik,gk
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|
|
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|
}
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|
|
||||||
|
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|
UNITS {
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|
(mA) = (milliamp)
|
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|
(mV) = (millivolt)
|
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|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PARAMETER {
|
||||||
|
gkbar = 0.04 (mho/cm2)
|
||||||
|
ek=-70 (mV)
|
||||||
|
celsius =22 (degC)
|
||||||
|
dt (ms)
|
||||||
|
v (mV)
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
STATE {
|
||||||
|
w z
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
ASSIGNED {
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||||||
|
gk(mho/cm2)
|
||||||
|
ik(mA/cm2)
|
||||||
|
w_inf
|
||||||
|
z_inf
|
||||||
|
tau_w
|
||||||
|
tau_z
|
||||||
|
w_exp
|
||||||
|
z_exp
|
||||||
|
tadj
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
BREAKPOINT {
|
||||||
|
SOLVE states
|
||||||
|
gk=gkbar *w^4*z
|
||||||
|
ik = gk*(v-ek)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE states() { : this discretized form is more stable
|
||||||
|
evaluate_fct(v)
|
||||||
|
w = w + w_exp * (w_inf - w)
|
||||||
|
z = z + z_exp * (z_inf - z)
|
||||||
|
VERBATIM
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||||||
|
return 0;
|
||||||
|
ENDVERBATIM
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
UNITSOFF
|
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|
INITIAL {
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|
:
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|
: Q10 was assumed to be 3 for both currents
|
||||||
|
:
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|
tadj = 3.0 ^ ((celsius-22)/ 10 )
|
||||||
|
evaluate_fct(v)
|
||||||
|
w= w_inf
|
||||||
|
z= z_inf
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE evaluate_fct(v(mV)) {LOCAL h
|
||||||
|
|
||||||
|
tau_w = (100/(6*exp((v+60)/6)+16*exp(-(v+60)/45))+1.5)/ tadj
|
||||||
|
w_inf = 1/(1+exp(-(v+48)/6))^0.25
|
||||||
|
|
||||||
|
tau_z = (1000/(exp((v+60)/20)+exp(-(v+60)/8))+50)/ tadj
|
||||||
|
h=0.5
|
||||||
|
z_inf = (1-h)/(1+exp((v+71)/10))+h
|
||||||
|
|
||||||
|
w_exp = 1 - exp(-dt/tau_w)
|
||||||
|
z_exp = 1 - exp(-dt/tau_z)
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
UNITSON
|
||||||
34
neuron/mosinit.hoc
Normal file
34
neuron/mosinit.hoc
Normal file
@ -0,0 +1,34 @@
|
|||||||
|
load_file("nrngui.hoc")
|
||||||
|
|
||||||
|
strdef tstr
|
||||||
|
|
||||||
|
xpanel("Figures for Zhou et al 2005")
|
||||||
|
xlabel("Press a button to create the figure")
|
||||||
|
xradiobutton("Main simulation", "restart(\"MSO_Zhouetal_2005\")")
|
||||||
|
xradiobutton("Additional simulation", "restart(\"test_inputs\")")
|
||||||
|
xlabel("After you click on one of the above buttons you will be asked")
|
||||||
|
xlabel("to enter a number which will be used to seed the random number")
|
||||||
|
xlabel("generator. After you have entered the number please press the")
|
||||||
|
xlabel("\"Single Run\" button which will appear in a Control window")
|
||||||
|
xlabel("Note: the main simulation takes 3 1/4 minutes on a 2Ghz machine")
|
||||||
|
xlabel("and the additional simulation takes less than 15 seconds.")
|
||||||
|
xpanel(5,100)
|
||||||
|
|
||||||
|
pwmcnt = PWManager[0].count // the initial gui should not be dismissed
|
||||||
|
|
||||||
|
proc restart() {local i
|
||||||
|
objref graphItem, save_window_
|
||||||
|
for i=0, n_graph_lists-1 {
|
||||||
|
graphList[i].remove_all()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
flush_list.remove_all()
|
||||||
|
fast_flush_list.remove_all()
|
||||||
|
doNotify()
|
||||||
|
for (i= PWManager[0].count-1; i >= pwmcnt; i -= 1) {
|
||||||
|
PWManager[0].close(i)
|
||||||
|
doNotify()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
sprint(tstr, "%s.hoc", $s1)
|
||||||
|
load_file(1, tstr)
|
||||||
|
}
|
||||||
378
neuron/msomodel_base.hoc
Normal file
378
neuron/msomodel_base.hoc
Normal file
@ -0,0 +1,378 @@
|
|||||||
|
// Init measurements
|
||||||
|
objref vm_s, vm_d0p, vm_d0m, vm_d0d, vm_d1p, vm_d1m, vm_d1d, vm_ap, vm_ad
|
||||||
|
vm_s = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d0p = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d0m = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d0d = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d1p = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d1m = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d1d = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_ap = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_ad = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_s.record(&maincell.soma.v(0.5), dt)
|
||||||
|
vm_d0p.record(&maincell.dend[0].v(0.1), dt)
|
||||||
|
vm_d0m.record(&maincell.dend[0].v(0.5), dt)
|
||||||
|
vm_d0d.record(&maincell.dend[0].v(0.9), dt)
|
||||||
|
vm_d1p.record(&maincell.dend[1].v(0.1), dt)
|
||||||
|
vm_d1m.record(&maincell.dend[1].v(0.5), dt)
|
||||||
|
vm_d1d.record(&maincell.dend[1].v(0.9), dt)
|
||||||
|
vm_ap.record(&maincell.axon.v(0.1), dt)
|
||||||
|
vm_ad.record(&maincell.axon.v(0.5), dt)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// Variables left over from obsolete functions
|
||||||
|
// TODO find obsolete variables
|
||||||
|
bin = 0.1 // [ms] binwidth of APs
|
||||||
|
cvode.active(0) // constant integration time step
|
||||||
|
|
||||||
|
access maincell.axon
|
||||||
|
|
||||||
|
objref apc, v_ISI, v_voltage
|
||||||
|
objref pre_E, pre_I_contra, pre_I_ipsi
|
||||||
|
|
||||||
|
v_ISI = new Vector()
|
||||||
|
v_voltage = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
|
||||||
|
pre_E = new Vector()
|
||||||
|
pre_I_contra = new Vector()
|
||||||
|
pre_I_ipsi = new Vector()
|
||||||
|
|
||||||
|
//==== counting APs
|
||||||
|
AP_threshold = -10 //[mV] AP detection threshold
|
||||||
|
apc = new APCount(0.5) // measure action potenials at the midpoint of the axon
|
||||||
|
apc.thresh = AP_threshold
|
||||||
|
|
||||||
|
//==== saving event times and membrane potentials
|
||||||
|
apc.record(v_ISI) //record event time
|
||||||
|
v_voltage.record(&maincell.axon.v(0.5), dt)
|
||||||
|
|
||||||
|
//==== monitoring input events
|
||||||
|
netcon0[0].record(pre_E) //record input event time
|
||||||
|
netcon_inhi0[0].record(pre_I_contra) //record input event time
|
||||||
|
netcon_inhi1[0].record(pre_I_ipsi) //record input event time
|
||||||
|
|
||||||
|
objref v_save,v_all,v_psth
|
||||||
|
objref g_psth,x_psth
|
||||||
|
objref d, xtime
|
||||||
|
|
||||||
|
bin_psth=bin
|
||||||
|
|
||||||
|
objref v_pth, g_pth, x_pth
|
||||||
|
|
||||||
|
objref hist_ISI,xtime,g_ISI,hist
|
||||||
|
objref mean_T, sq_T, num_T
|
||||||
|
objref temp,t1, v1,v2 // operating vectors
|
||||||
|
|
||||||
|
mean_ISI=0
|
||||||
|
OVF=0 // overflow
|
||||||
|
EI=0
|
||||||
|
|
||||||
|
mean_ISI2=0
|
||||||
|
std_ISI=0
|
||||||
|
sq_sum=0
|
||||||
|
CV_ISI=0
|
||||||
|
|
||||||
|
objref v_AP, mean_T, sq_T, num_T // rates and spike intervals at one ITD over N_run
|
||||||
|
objref r_mean,std_mean,vs_ITD, phase_ITD // rates at all ITDs
|
||||||
|
objref T_ITD,std_ITD,CV_ITD // spike interval statistics at all ITDs
|
||||||
|
objref ITD,g_Rate,g_VS,data
|
||||||
|
|
||||||
|
N_run = n_runs_total
|
||||||
|
ITD_max=1 //[ms] maximum ITD tested
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// Functions
|
||||||
|
proc reset_membrane() {
|
||||||
|
finitialize(v_init)
|
||||||
|
fcurrent()
|
||||||
|
|
||||||
|
maincell.soma {
|
||||||
|
gl_na_VCN2003
|
||||||
|
el_na_VCN2003=(ina+ik+ih+gl_na_VCN2003*v_init)/gl_na_VCN2003
|
||||||
|
g_rest1=gl_na_VCN2003+gk_kLT_VCN2003+gk_kHT_VCN2003+gna_na_VCN2003+gh_ih_VCN2003
|
||||||
|
cm/(g_rest1*1000)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
maincell.axon {
|
||||||
|
el_na_VCN2003=(ina+ik+ih+gl_na_VCN2003*v_init)/gl_na_VCN2003
|
||||||
|
g_rest3=gl_na_VCN2003+gk_kLT_VCN2003+gk_kHT_VCN2003+gna_na_VCN2003+gh_ih_VCN2003
|
||||||
|
cm/(g_rest3*1000)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
maincell.dend[0] {
|
||||||
|
e_pas=v_init
|
||||||
|
g_rest2=g_pas
|
||||||
|
cm/(g_rest2*1000)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
maincell.dend[1] {
|
||||||
|
e_pas=v_init
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fcurrent()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// proc reset_membrane() {
|
||||||
|
// finitialize(v_init)
|
||||||
|
// fcurrent() // make sure that leak current balance the non-leak current
|
||||||
|
// maincell.soma {
|
||||||
|
// print "gl_na_VCN2003=[S/cm^2]=", gl_na_VCN2003
|
||||||
|
// print "soma el=", el_na_VCN2003=(ina+ik+ih+gl_na_VCN2003*v_init)/gl_na_VCN2003
|
||||||
|
// print "g_rest=S/cm2 ", g_rest1=gl_na_VCN2003+gk_kLT_VCN2003+gk_kHT_VCN2003+gna_na_VCN2003+gh_ih_VCN2003
|
||||||
|
// print "tau_rest=", cm/(g_rest1*1000)
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
// maincell.axon {
|
||||||
|
// print "axon el=", el_na_VCN2003=(ina+ik+ih+gl_na_VCN2003*v_init)/gl_na_VCN2003
|
||||||
|
// print "g_rest=S/cm2 ", g_rest3=gl_na_VCN2003+gk_kLT_VCN2003+gk_kHT_VCN2003+gna_na_VCN2003+gh_ih_VCN2003
|
||||||
|
// print "tau_rest=", cm/(g_rest3*1000)
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
// maincell.dend[0] {
|
||||||
|
// print "dendrite el=", e_pas=v_init
|
||||||
|
// print " dend g_rest=S/cm2 ", g_rest2=g_pas
|
||||||
|
// print "tau_rest=", cm/(g_rest2*1000)
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
// maincell.dend[1] {
|
||||||
|
// e_pas=v_init
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
|
// fcurrent()
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
|
reset_membrane()
|
||||||
|
|
||||||
|
proc reset() {
|
||||||
|
reset_membrane()
|
||||||
|
|
||||||
|
//==== Reset all vec and var
|
||||||
|
N_run = n_runs_total
|
||||||
|
|
||||||
|
v_voltage=new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
v_voltage.record(&maincell.axon.v(0.5),dt) // measure the midpoint of the axon
|
||||||
|
|
||||||
|
vm_s = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d0p = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d0m = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d0d = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d1p = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d1m = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d1d = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_ap = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_ad = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_s.record(&maincell.soma.v(0.5), dt)
|
||||||
|
vm_d0p.record(&maincell.dend[0].v(0.1), dt)
|
||||||
|
vm_d0m.record(&maincell.dend[0].v(0.5), dt)
|
||||||
|
vm_d0d.record(&maincell.dend[0].v(0.9), dt)
|
||||||
|
vm_d1p.record(&maincell.dend[1].v(0.1), dt)
|
||||||
|
vm_d1m.record(&maincell.dend[1].v(0.5), dt)
|
||||||
|
vm_d1d.record(&maincell.dend[1].v(0.9), dt)
|
||||||
|
vm_ap.record(&maincell.axon.v(0.1), dt)
|
||||||
|
vm_ad.record(&maincell.axon.v(0.5), dt)
|
||||||
|
|
||||||
|
v_AP=new Vector(N_run,0)
|
||||||
|
mean_T=new Vector(N_run,0)
|
||||||
|
sq_T=new Vector(N_run,0)
|
||||||
|
num_T=new Vector(N_run,0)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
objref fl
|
||||||
|
objref flPG
|
||||||
|
objref spkt_contra
|
||||||
|
objref spkt_ipsi
|
||||||
|
strdef flname
|
||||||
|
strdef cmd
|
||||||
|
fl = new File()
|
||||||
|
flPG = new File()
|
||||||
|
|
||||||
|
ispkt_contra = 0
|
||||||
|
ispkt_ipsi = 0
|
||||||
|
spkt_contra = new Vector()
|
||||||
|
spkt_ipsi = new Vector()
|
||||||
|
|
||||||
|
proc rerun() {
|
||||||
|
reset()
|
||||||
|
|
||||||
|
//*********************************
|
||||||
|
while (N_run>0) {
|
||||||
|
v_ISI=new Vector()
|
||||||
|
v_voltage=new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
apc.record(v_ISI) //record event time
|
||||||
|
v_voltage.record(&maincell.axon.v(0.5),dt) // measure APs at the midpoint of the axon
|
||||||
|
|
||||||
|
vm_s = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d0p = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d0m = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d0d = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d1p = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d1m = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_d1d = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_ap = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_ad = new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
vm_s.record(&maincell.soma.v(0.5), dt)
|
||||||
|
vm_d0p.record(&maincell.dend[0].v(0.1), dt)
|
||||||
|
vm_d0m.record(&maincell.dend[0].v(0.5), dt)
|
||||||
|
vm_d0d.record(&maincell.dend[0].v(0.9), dt)
|
||||||
|
vm_d1p.record(&maincell.dend[1].v(0.1), dt)
|
||||||
|
vm_d1m.record(&maincell.dend[1].v(0.5), dt)
|
||||||
|
vm_d1d.record(&maincell.dend[1].v(0.9), dt)
|
||||||
|
vm_ap.record(&maincell.axon.v(0.1), dt)
|
||||||
|
vm_ad.record(&maincell.axon.v(0.5), dt)
|
||||||
|
|
||||||
|
flPG.ropen("eventtimes_contra.txt")
|
||||||
|
spkt_contra.scanf(flPG)
|
||||||
|
flPG.close()
|
||||||
|
flPG.ropen("eventtimes_ipsi.txt")
|
||||||
|
spkt_ipsi.scanf(flPG)
|
||||||
|
flPG.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
gen0[i].timeToNextEvt = spkt_contra.x[0] - dt
|
||||||
|
gen1[i].timeToNextEvt = spkt_ipsi.x[0] - dt
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
finitialize(v_init)
|
||||||
|
fcurrent()
|
||||||
|
|
||||||
|
integrate()
|
||||||
|
// get_pth()
|
||||||
|
// get_ISI()
|
||||||
|
v_AP.x[N_run-1] = apc.n
|
||||||
|
N_run = N_run-1
|
||||||
|
|
||||||
|
// Export to temporary files
|
||||||
|
sprint(flname, "../data/_direct/run_%05i__vm_c.txt.tmp", iter)
|
||||||
|
fl.wopen(flname)
|
||||||
|
vm_s.printf(fl)
|
||||||
|
fl.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
sprint(flname, "../data/_direct/run_%05i__vm_d0p.txt.tmp", iter)
|
||||||
|
fl.wopen(flname)
|
||||||
|
vm_d0p.printf(fl)
|
||||||
|
fl.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
sprint(flname, "../data/_direct/run_%05i__vm_d0m.txt.tmp", iter)
|
||||||
|
fl.wopen(flname)
|
||||||
|
vm_d0m.printf(fl)
|
||||||
|
fl.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
sprint(flname, "../data/_direct/run_%05i__vm_d0d.txt.tmp", iter)
|
||||||
|
fl.wopen(flname)
|
||||||
|
vm_d0d.printf(fl)
|
||||||
|
fl.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
sprint(flname, "../data/_direct/run_%05i__vm_d1p.txt.tmp", iter)
|
||||||
|
fl.wopen(flname)
|
||||||
|
vm_d1p.printf(fl)
|
||||||
|
fl.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
sprint(flname, "../data/_direct/run_%05i__vm_d1m.txt.tmp", iter)
|
||||||
|
fl.wopen(flname)
|
||||||
|
vm_d1m.printf(fl)
|
||||||
|
fl.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
sprint(flname, "../data/_direct/run_%05i__vm_d1d.txt.tmp", iter)
|
||||||
|
fl.wopen(flname)
|
||||||
|
vm_d1d.printf(fl)
|
||||||
|
fl.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
sprint(flname, "../data/_direct/run_%05i__vm_ap.txt.tmp", iter)
|
||||||
|
fl.wopen(flname)
|
||||||
|
vm_ap.printf(fl)
|
||||||
|
fl.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
sprint(flname, "../data/_direct/run_%05i__vm_ad.txt.tmp", iter)
|
||||||
|
fl.wopen(flname)
|
||||||
|
vm_ad.printf(fl)
|
||||||
|
fl.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
// Rename files from temporary name to destined name
|
||||||
|
sprint(cmd, "rename ..\\data\\_direct\\run_%05i__vm_c.txt.tmp run_%05i__vm_c.txt", iter, iter)
|
||||||
|
print "Cmd: ",cmd
|
||||||
|
system(cmd)
|
||||||
|
sprint(cmd, "rename ..\\data\\_direct\\run_%05i__vm_d0p.txt.tmp run_%05i__vm_d0p.txt", iter, iter)
|
||||||
|
print "Cmd: ",cmd
|
||||||
|
system(cmd)
|
||||||
|
sprint(cmd, "rename ..\\data\\_direct\\run_%05i__vm_d0m.txt.tmp run_%05i__vm_d0m.txt", iter, iter)
|
||||||
|
system(cmd)
|
||||||
|
sprint(cmd, "rename ..\\data\\_direct\\run_%05i__vm_d0d.txt.tmp run_%05i__vm_d0d.txt", iter, iter)
|
||||||
|
system(cmd)
|
||||||
|
sprint(cmd, "rename ..\\data\\_direct\\run_%05i__vm_d1p.txt.tmp run_%05i__vm_d1p.txt", iter, iter)
|
||||||
|
system(cmd)
|
||||||
|
sprint(cmd, "rename ..\\data\\_direct\\run_%05i__vm_d1m.txt.tmp run_%05i__vm_d1m.txt", iter, iter)
|
||||||
|
system(cmd)
|
||||||
|
sprint(cmd, "rename ..\\data\\_direct\\run_%05i__vm_d1d.txt.tmp run_%05i__vm_d1d.txt", iter, iter)
|
||||||
|
system(cmd)
|
||||||
|
sprint(cmd, "rename ..\\data\\_direct\\run_%05i__vm_ap.txt.tmp run_%05i__vm_ap.txt", iter, iter)
|
||||||
|
system(cmd)
|
||||||
|
sprint(cmd, "rename ..\\data\\_direct\\run_%05i__vm_ad.txt.tmp run_%05i__vm_ad.txt", iter, iter)
|
||||||
|
system(cmd)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
N_run = n_runs_total
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
proc integrate() {
|
||||||
|
// while the simulation has not yet ended
|
||||||
|
while (t < tstop) {
|
||||||
|
// CONTRA
|
||||||
|
// if t is earlier than the last spiketime
|
||||||
|
if (t < spkt_contra.x[spkt_contra.size()-1]) {
|
||||||
|
// if t is right after a spiketime has been issued, issue the next one
|
||||||
|
if (t >= spkt_contra.x[ispkt_contra-1]+dt && t < spkt_contra.x[ispkt_contra-1]+dt*2) {
|
||||||
|
if (ispkt_contra == spkt_contra.size()-1) {
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
gen0[i].timeToNextEvt = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
gen0[i].timeToNextEvt = spkt_contra.x[ispkt_contra+1] - spkt_contra.x[ispkt_contra]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
ispkt_contra = ispkt_contra + 1
|
||||||
|
} else if (t >= dt && t < dt*2) { // if t is right the beginning of the simulation
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
gen0[i].timeToNextEvt = spkt_contra.x[ispkt_contra+1] - spkt_contra.x[ispkt_contra] - dt
|
||||||
|
}
|
||||||
|
ispkt_contra = ispkt_contra + 1
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// IPSI
|
||||||
|
// if t is earlier than the last spiketime
|
||||||
|
if (t < spkt_ipsi.x[spkt_ipsi.size()-1]) {
|
||||||
|
// if t is right after a spiketime has been issued, issue the next one
|
||||||
|
if (t >= spkt_ipsi.x[ispkt_ipsi-1]+dt && t < spkt_ipsi.x[ispkt_ipsi-1]+dt*2) {
|
||||||
|
if (ispkt_ipsi == spkt_ipsi.size()-1) {
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
gen1[i].timeToNextEvt = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
gen1[i].timeToNextEvt = spkt_ipsi.x[ispkt_ipsi+1] - spkt_ipsi.x[ispkt_ipsi]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
ispkt_ipsi = ispkt_ipsi + 1
|
||||||
|
} else if (t >= dt && t < dt*2) { // if t is right the beginning of the simulation
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
gen1[i].timeToNextEvt = spkt_ipsi.x[ispkt_ipsi+1] - spkt_ipsi.x[ispkt_ipsi] - dt
|
||||||
|
}
|
||||||
|
ispkt_ipsi = ispkt_ipsi + 1
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fadvance() // advance solution
|
||||||
|
}
|
||||||
|
print "N_run=",N_run // show run time
|
||||||
|
print "spike number=",apc.n
|
||||||
|
// print "-------------------------"
|
||||||
|
//print "Number_input_E=",pre_E.size
|
||||||
|
//print "Number_input_I_contra=",pre_I_contra.size
|
||||||
|
//print "Number_input_I_ipsi=",pre_I_ipsi.size
|
||||||
|
//print "*************"
|
||||||
|
|
||||||
|
if(v_ISI.size<=2) { v_ISI=new Vector(3,0) }
|
||||||
|
L_ISI=v_ISI.size
|
||||||
|
//print "L_ISI=",L_ISI
|
||||||
|
L_PTH=v_voltage.size
|
||||||
|
//print "L_PTH=",L_PTH
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
rerun()
|
||||||
249
neuron/msomodel_default.hoc
Normal file
249
neuron/msomodel_default.hoc
Normal file
@ -0,0 +1,249 @@
|
|||||||
|
//----------
|
||||||
|
// VARIABLES
|
||||||
|
//----------
|
||||||
|
|
||||||
|
seed_x = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
iter = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
n_runs_total = 1
|
||||||
|
tstop = 2000
|
||||||
|
dt = 0.025
|
||||||
|
|
||||||
|
v_init = -65
|
||||||
|
celsius = 38
|
||||||
|
|
||||||
|
axon_soma_distance = 45
|
||||||
|
dend_n = 2
|
||||||
|
dend_n_syn = 10
|
||||||
|
dend_n_seg = 20
|
||||||
|
dend_length = 200
|
||||||
|
dend_syn_spread = 0.5
|
||||||
|
dend_syn_offset = 0.45
|
||||||
|
|
||||||
|
dend_0_exc_G = 11
|
||||||
|
dend_1_exc_G = 11
|
||||||
|
|
||||||
|
dend_0_inh_G = 0
|
||||||
|
dend_1_inh_G = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
dend_0_exc_gain = 0.0008
|
||||||
|
dend_1_exc_gain = 0.0008
|
||||||
|
|
||||||
|
dend_0_inh_gain = 0.001
|
||||||
|
dend_1_inh_gain = 0.001
|
||||||
|
|
||||||
|
// Spike rate / threshold
|
||||||
|
spk_thres_exc_contra = 0
|
||||||
|
spk_thres_exc_ipsi = 0
|
||||||
|
spk_thres_inh_contra = 1
|
||||||
|
spk_thres_inh_ipsi = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
// Overrule variables using templating
|
||||||
|
//%%%TEMPLATE%%%
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//----------------
|
||||||
|
// CELL DEFINITION
|
||||||
|
//----------------
|
||||||
|
|
||||||
|
begintemplate Cell
|
||||||
|
public soma, axon, dend
|
||||||
|
create soma, axon, dend[1]
|
||||||
|
|
||||||
|
proc init() {
|
||||||
|
ndend = $1
|
||||||
|
dend_length = $2
|
||||||
|
axon_soma_distance = $3
|
||||||
|
create soma, axon, dend[ndend]
|
||||||
|
|
||||||
|
soma {
|
||||||
|
nseg = 1
|
||||||
|
diam = 20 // um
|
||||||
|
L = 40 // um
|
||||||
|
Ra = 200 // ohm.cm
|
||||||
|
cm = 1 // uF/cm2
|
||||||
|
|
||||||
|
insert kHT_VCN2003
|
||||||
|
insert kLT_VCN2003
|
||||||
|
insert na_VCN2003
|
||||||
|
insert ih_VCN2003
|
||||||
|
|
||||||
|
ek = -70 // mV
|
||||||
|
ena = 55 // mV
|
||||||
|
eh = -43 // mV
|
||||||
|
|
||||||
|
gkbar_kHT_VCN2003 = 0 // S/cm2
|
||||||
|
gkbar_kLT_VCN2003 = 0 // S/cm2
|
||||||
|
gnabar_na_VCN2003 = 0.1 // S/cm2
|
||||||
|
ghbar_ih_VCN2003 = 0 // S/cm2
|
||||||
|
gl_na_VCN2003 = 0.002 // S/cm2
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
axon {
|
||||||
|
nseg = 51
|
||||||
|
diam = 2 // um
|
||||||
|
L = 400 // um^2
|
||||||
|
Ra = 200 // ohm.cm
|
||||||
|
cm = 1 // uF/cm2
|
||||||
|
|
||||||
|
insert kHT_VCN2003
|
||||||
|
insert kLT_VCN2003
|
||||||
|
insert na_VCN2003
|
||||||
|
insert ih_VCN2003
|
||||||
|
|
||||||
|
ek = -70 // mV
|
||||||
|
ena = 55 // mV
|
||||||
|
eh = -43 // mV
|
||||||
|
|
||||||
|
// total G[nS]=gkbar*area*10
|
||||||
|
|
||||||
|
gkbar_kHT_VCN2003 = 0.02 // S/cm2
|
||||||
|
gkbar_kLT_VCN2003 = 0.03 // S/cm2
|
||||||
|
gnabar_na_VCN2003 = 0.3 // S/cm2
|
||||||
|
ghbar_ih_VCN2003 = 0.0015 // S/cm2
|
||||||
|
gl_na_VCN2003 = 0.002 // S/cm2
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for i = 0, ndend-1 dend[i] {
|
||||||
|
nseg = 20
|
||||||
|
diam = 3 // um
|
||||||
|
L = 200 // um
|
||||||
|
Ra = 200 // ohm.cm
|
||||||
|
cm = 1 // uF/cm2
|
||||||
|
|
||||||
|
insert pas
|
||||||
|
e_pas = -65
|
||||||
|
g_pas = 0.002
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
connect dend[0](0), soma(0)
|
||||||
|
connect dend[1](0), soma(1)
|
||||||
|
connect axon(0), dend[1](axon_soma_distance/dend_length)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
endtemplate Cell
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
// CELL INITIALISATION
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
objectvar maincell
|
||||||
|
maincell = new Cell(dend_n, dend_length, axon_soma_distance)
|
||||||
|
access maincell.soma
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
// EXCITATORY SYNAPSES
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
// Variables
|
||||||
|
objectvar syn0[10], gen0[10], syn1[10], gen1[10]
|
||||||
|
|
||||||
|
// Event generators
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
// Contra
|
||||||
|
gen0[i] = new RelayStim(0.5)
|
||||||
|
gen0[i].seed(seed_x+i)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Ipsi
|
||||||
|
gen1[i] = new RelayStim(0.5)
|
||||||
|
gen1[i].seed(seed_x+10+i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Contra synapses
|
||||||
|
maincell.dend[0] {
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
syn0[i] = new Alpha(i/((dend_n_syn-1)/dend_syn_spread)+dend_syn_offset)
|
||||||
|
|
||||||
|
syn0[i].tau1 = 0.1 // ms
|
||||||
|
syn0[i].tau2 = 0.1 // ms
|
||||||
|
syn0[i].con = dend_0_exc_G // nS-mho
|
||||||
|
syn0[i].e = 0 // mV
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Ipsi synapses
|
||||||
|
maincell.dend[1] {
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
syn1[i] = new Alpha(i/((dend_n_syn-1)/dend_syn_spread)+dend_syn_offset)
|
||||||
|
|
||||||
|
syn1[i].tau1 = 0.1 // ms
|
||||||
|
syn1[i].tau2 = 0.1 // ms
|
||||||
|
syn1[i].con = dend_1_exc_G // nS-mho
|
||||||
|
syn1[i].e = 0 // mV
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Connect generators and synapses
|
||||||
|
objref netcon0[10], netcon1[10]
|
||||||
|
e_delay = 0 // Synaptic delay (ms)
|
||||||
|
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
netcon0[i] = new NetCon(gen0[i], syn0[i], spk_thres_exc_contra, e_delay, dend_0_exc_gain)
|
||||||
|
netcon1[i] = new NetCon(gen1[i], syn1[i], spk_thres_exc_ipsi, e_delay, dend_1_exc_gain)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
// INHIBITORY SYNAPSES
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
// Variables
|
||||||
|
objectvar syn_inhi0[10], gen_inhi0[10], syn_inhi1[10], gen_inhi1[10]
|
||||||
|
|
||||||
|
// Event generators
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
gen_inhi0[i]=new GaussStim(0.5) // contralateral inputs
|
||||||
|
gen_inhi0[i].interval=2
|
||||||
|
gen_inhi0[i].start=0
|
||||||
|
gen_inhi0[i].number=10000
|
||||||
|
gen_inhi0[i].factor=10
|
||||||
|
gen_inhi0[i].seed(seed_x+30+i)
|
||||||
|
|
||||||
|
gen_inhi1[i]=new GaussStim(0.5) // ipsilateral inputs
|
||||||
|
gen_inhi1[i].interval=2
|
||||||
|
gen_inhi1[i].start=0
|
||||||
|
gen_inhi1[i].number=10000
|
||||||
|
gen_inhi1[i].factor=10
|
||||||
|
gen_inhi1[i].seed(seed_x+50+i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Somatic synapses
|
||||||
|
maincell.soma {
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
syn_inhi0[i] = new Alpha(0.5)
|
||||||
|
syn_inhi0[i].tau1 = 0.1 //ms
|
||||||
|
syn_inhi0[i].tau2 = 2 //ms
|
||||||
|
syn_inhi0[i].con = dend_0_inh_G //umho
|
||||||
|
syn_inhi0[i].e = -70 // mV
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
syn_inhi1[i] = new Alpha(0.5)
|
||||||
|
syn_inhi1[i].tau1 = 0.1 //ms
|
||||||
|
syn_inhi1[i].tau2 = 2 //ms
|
||||||
|
syn_inhi1[i].con = dend_1_inh_G //umho
|
||||||
|
syn_inhi1[i].e = -70 // mV
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Connect generators and synapses
|
||||||
|
objref netcon_inhi0[10],netcon_inhi1[10]
|
||||||
|
I_delay0 = 0 // Synaptic delay
|
||||||
|
I_delay1 = 0 // Synaptic delay
|
||||||
|
|
||||||
|
for i = 0,9{
|
||||||
|
netcon_inhi0[i] = new NetCon(gen_inhi0[i], syn_inhi0[i], spk_thres_inh_contra, I_delay0, dend_0_inh_gain)
|
||||||
|
netcon_inhi1[i] = new NetCon(gen_inhi1[i], syn_inhi1[i], spk_thres_inh_ipsi, I_delay1, dend_1_inh_gain)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//---------------------
|
||||||
|
// LOAD SIMULATION CODE
|
||||||
|
//---------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
load_file("msomodel_base.hoc")
|
||||||
|
|
||||||
|
// Ending template (useful to quit automated runs)
|
||||||
|
//%%%TEMPLATE_ENDING%%%
|
||||||
236
neuron/msomodel_passive_axon.hoc
Normal file
236
neuron/msomodel_passive_axon.hoc
Normal file
@ -0,0 +1,236 @@
|
|||||||
|
//----------
|
||||||
|
// VARIABLES
|
||||||
|
//----------
|
||||||
|
|
||||||
|
seed_x = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
iter = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
n_runs_total = 1
|
||||||
|
tstop = 2000
|
||||||
|
dt = 0.025
|
||||||
|
|
||||||
|
v_init = -65
|
||||||
|
celsius = 38
|
||||||
|
|
||||||
|
axon_soma_distance = 45
|
||||||
|
dend_n = 2
|
||||||
|
dend_n_syn = 10
|
||||||
|
dend_n_seg = 20
|
||||||
|
dend_length = 200
|
||||||
|
dend_syn_spread = 0.5
|
||||||
|
dend_syn_offset = 0.45
|
||||||
|
|
||||||
|
dend_0_exc_G = 11
|
||||||
|
dend_1_exc_G = 11
|
||||||
|
|
||||||
|
dend_0_inh_G = 0
|
||||||
|
dend_1_inh_G = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
dend_0_exc_gain = 0.0008
|
||||||
|
dend_1_exc_gain = 0.0008
|
||||||
|
|
||||||
|
dend_0_inh_gain = 0.001
|
||||||
|
dend_1_inh_gain = 0.001
|
||||||
|
|
||||||
|
// Spike rate / threshold
|
||||||
|
spk_thres_exc_contra = 0
|
||||||
|
spk_thres_exc_ipsi = 0
|
||||||
|
spk_thres_inh_contra = 1
|
||||||
|
spk_thres_inh_ipsi = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
// Overrule variables using templating
|
||||||
|
//%%%TEMPLATE%%%
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//----------------
|
||||||
|
// CELL DEFINITION
|
||||||
|
//----------------
|
||||||
|
|
||||||
|
begintemplate Cell
|
||||||
|
public soma, axon, dend
|
||||||
|
create soma, axon, dend[1]
|
||||||
|
|
||||||
|
proc init() {
|
||||||
|
ndend = $1
|
||||||
|
dend_length = $2
|
||||||
|
axon_soma_distance = $3
|
||||||
|
create soma, axon, dend[ndend]
|
||||||
|
|
||||||
|
soma {
|
||||||
|
nseg = 1
|
||||||
|
diam = 20 // um
|
||||||
|
L = 40 // um
|
||||||
|
Ra = 200 // ohm.cm
|
||||||
|
cm = 1 // uF/cm2
|
||||||
|
|
||||||
|
insert kHT_VCN2003
|
||||||
|
insert kLT_VCN2003
|
||||||
|
insert na_VCN2003
|
||||||
|
insert ih_VCN2003
|
||||||
|
|
||||||
|
ek = -70 // mV
|
||||||
|
ena = 55 // mV
|
||||||
|
eh = -43 // mV
|
||||||
|
|
||||||
|
gkbar_kHT_VCN2003 = 0 // S/cm2
|
||||||
|
gkbar_kLT_VCN2003 = 0 // S/cm2
|
||||||
|
gnabar_na_VCN2003 = 0.1 // S/cm2
|
||||||
|
ghbar_ih_VCN2003 = 0 // S/cm2
|
||||||
|
gl_na_VCN2003 = 0.002 // S/cm2
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
axon {
|
||||||
|
nseg = 51
|
||||||
|
diam = 2 // um
|
||||||
|
L = 400 // um^2
|
||||||
|
Ra = 200 // ohm.cm
|
||||||
|
cm = 1 // uF/cm2
|
||||||
|
|
||||||
|
insert pas
|
||||||
|
e_pas = -65
|
||||||
|
g_pas = 0.002
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for i = 0, ndend-1 dend[i] {
|
||||||
|
nseg = 20
|
||||||
|
diam = 3 // um
|
||||||
|
L = 200 // um
|
||||||
|
Ra = 200 // ohm.cm
|
||||||
|
cm = 1 // uF/cm2
|
||||||
|
|
||||||
|
insert pas
|
||||||
|
e_pas = -65
|
||||||
|
g_pas = 0.002
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
connect dend[0](0), soma(0)
|
||||||
|
connect dend[1](0), soma(1)
|
||||||
|
connect axon(0), dend[1](axon_soma_distance/dend_length)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
endtemplate Cell
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
// CELL INITIALISATION
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
objectvar maincell
|
||||||
|
maincell = new Cell(dend_n, dend_length, axon_soma_distance)
|
||||||
|
access maincell.soma
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
// EXCITATORY SYNAPSES
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
// Variables
|
||||||
|
objectvar syn0[10], gen0[10], syn1[10], gen1[10]
|
||||||
|
|
||||||
|
// Event generators
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
// Contra
|
||||||
|
gen0[i] = new RelayStim(0.5)
|
||||||
|
gen0[i].seed(seed_x+i)
|
||||||
|
|
||||||
|
// Ipsi
|
||||||
|
gen1[i] = new RelayStim(0.5)
|
||||||
|
gen1[i].seed(seed_x+10+i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Contra synapses
|
||||||
|
maincell.dend[0] {
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
syn0[i] = new Alpha(i/((dend_n_syn-1)/dend_syn_spread)+dend_syn_offset)
|
||||||
|
|
||||||
|
syn0[i].tau1 = 0.1 // ms
|
||||||
|
syn0[i].tau2 = 0.1 // ms
|
||||||
|
syn0[i].con = dend_0_exc_G // nS-mho
|
||||||
|
syn0[i].e = 0 // mV
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Ipsi synapses
|
||||||
|
maincell.dend[1] {
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
syn1[i] = new Alpha(i/((dend_n_syn-1)/dend_syn_spread)+dend_syn_offset)
|
||||||
|
|
||||||
|
syn1[i].tau1 = 0.1 // ms
|
||||||
|
syn1[i].tau2 = 0.1 // ms
|
||||||
|
syn1[i].con = dend_1_exc_G // nS-mho
|
||||||
|
syn1[i].e = 0 // mV
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Connect generators and synapses
|
||||||
|
objref netcon0[10], netcon1[10]
|
||||||
|
e_delay = 0 // Synaptic delay (ms)
|
||||||
|
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
netcon0[i] = new NetCon(gen0[i], syn0[i], spk_thres_exc_contra, e_delay, dend_0_exc_gain)
|
||||||
|
netcon1[i] = new NetCon(gen1[i], syn1[i], spk_thres_exc_ipsi, e_delay, dend_1_exc_gain)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
// INHIBITORY SYNAPSES
|
||||||
|
//--------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
// Variables
|
||||||
|
objectvar syn_inhi0[10], gen_inhi0[10], syn_inhi1[10], gen_inhi1[10]
|
||||||
|
|
||||||
|
// Event generators
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
gen_inhi0[i]=new GaussStim(0.5) // contralateral inputs
|
||||||
|
gen_inhi0[i].interval=2
|
||||||
|
gen_inhi0[i].start=0
|
||||||
|
gen_inhi0[i].number=10000
|
||||||
|
gen_inhi0[i].factor=10
|
||||||
|
gen_inhi0[i].seed(seed_x+30+i)
|
||||||
|
|
||||||
|
gen_inhi1[i]=new GaussStim(0.5) // ipsilateral inputs
|
||||||
|
gen_inhi1[i].interval=2
|
||||||
|
gen_inhi1[i].start=0
|
||||||
|
gen_inhi1[i].number=10000
|
||||||
|
gen_inhi1[i].factor=10
|
||||||
|
gen_inhi1[i].seed(seed_x+50+i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Somatic synapses
|
||||||
|
maincell.soma {
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
syn_inhi0[i] = new Alpha(0.5)
|
||||||
|
syn_inhi0[i].tau1 = 0.1 //ms
|
||||||
|
syn_inhi0[i].tau2 = 2 //ms
|
||||||
|
syn_inhi0[i].con = dend_0_inh_G //umho
|
||||||
|
syn_inhi0[i].e = -70 // mV
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for i = 0,9 {
|
||||||
|
syn_inhi1[i] = new Alpha(0.5)
|
||||||
|
syn_inhi1[i].tau1 = 0.1 //ms
|
||||||
|
syn_inhi1[i].tau2 = 2 //ms
|
||||||
|
syn_inhi1[i].con = dend_1_inh_G //umho
|
||||||
|
syn_inhi1[i].e = -70 // mV
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Connect generators and synapses
|
||||||
|
objref netcon_inhi0[10],netcon_inhi1[10]
|
||||||
|
I_delay0 = 0 // Synaptic delay
|
||||||
|
I_delay1 = 0 // Synaptic delay
|
||||||
|
|
||||||
|
for i = 0,9{
|
||||||
|
netcon_inhi0[i] = new NetCon(gen_inhi0[i], syn_inhi0[i], spk_thres_inh_contra, I_delay0, dend_0_inh_gain)
|
||||||
|
netcon_inhi1[i] = new NetCon(gen_inhi1[i], syn_inhi1[i], spk_thres_inh_ipsi, I_delay1, dend_1_inh_gain)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//---------------------
|
||||||
|
// LOAD SIMULATION CODE
|
||||||
|
//---------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
load_file("msomodel_base.hoc")
|
||||||
|
|
||||||
|
// Ending template (useful to quit automated runs)
|
||||||
|
//%%%TEMPLATE_ENDING%%%
|
||||||
107
neuron/na_VCN2003.mod
Normal file
107
neuron/na_VCN2003.mod
Normal file
@ -0,0 +1,107 @@
|
|||||||
|
TITLE Na channels in VCN auditory neurons of guinea pig
|
||||||
|
|
||||||
|
: na=gna*m^3*h
|
||||||
|
: based on Rothman and Manis 2003
|
||||||
|
: Modifications by Yi Zhou for an MSO model
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
INDEPENDENT {t FROM 0 TO 1 WITH 1 (ms)}
|
||||||
|
|
||||||
|
NEURON {
|
||||||
|
SUFFIX na_VCN2003
|
||||||
|
USEION na READ ena WRITE ina
|
||||||
|
NONSPECIFIC_CURRENT il
|
||||||
|
RANGE gnabar
|
||||||
|
RANGE m_inf,h_inf
|
||||||
|
RANGE tau_m,tau_h
|
||||||
|
RANGE m_exp,h_exp
|
||||||
|
RANGE ina,gna
|
||||||
|
RANGE gl,el
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
UNITS {
|
||||||
|
(mA) = (milliamp)
|
||||||
|
(mV) = (millivolt)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PARAMETER {
|
||||||
|
gnabar = 0.2 (mho/cm2)
|
||||||
|
ena=55 (mV)
|
||||||
|
gl= 4.0e-4 (mho/cm2)
|
||||||
|
el=-57 (mV)
|
||||||
|
celsius=22 (degC)
|
||||||
|
dt (ms)
|
||||||
|
v (mV)
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
STATE {
|
||||||
|
m h
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
ASSIGNED {
|
||||||
|
gna (mho/cm2)
|
||||||
|
ina (mA/cm2)
|
||||||
|
il (mA/cm2)
|
||||||
|
m_inf
|
||||||
|
h_inf
|
||||||
|
tau_m
|
||||||
|
tau_h
|
||||||
|
m_exp
|
||||||
|
h_exp
|
||||||
|
tadj3
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
BREAKPOINT {
|
||||||
|
SOLVE states
|
||||||
|
gna=gnabar * m*m*h
|
||||||
|
ina = gna * (v - ena)
|
||||||
|
il=gl*(v-el)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE states() { : this discretized form is more stable
|
||||||
|
evaluate_fct(v)
|
||||||
|
m = m + m_exp * (m_inf - m)
|
||||||
|
h = h + h_exp * (h_inf - h)
|
||||||
|
VERBATIM
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
ENDVERBATIM
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
UNITSOFF
|
||||||
|
INITIAL {
|
||||||
|
:
|
||||||
|
: Q10 was assumed to be 3 for both currents
|
||||||
|
:
|
||||||
|
tadj3 = 3.0 ^ ((celsius-22)/ 10 )
|
||||||
|
|
||||||
|
evaluate_fct(v)
|
||||||
|
m= m_inf
|
||||||
|
h= h_inf
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE evaluate_fct(v(mV)) {
|
||||||
|
|
||||||
|
m_inf = 1 / (1+exp(-(v + 38) / 7))
|
||||||
|
h_inf = 1 / (1+exp((v + 65) / 6))
|
||||||
|
|
||||||
|
tau_m = (10 / (5*exp((v+60) / 18) + 36*exp(-(v+60) / 25))) + 0.04
|
||||||
|
tau_h = (100 / (7*exp((v+60) / 11) + 10*exp(-(v+60) / 25))) + 0.6
|
||||||
|
|
||||||
|
tau_m=tau_m/tadj3
|
||||||
|
tau_h=tau_h/tadj3
|
||||||
|
|
||||||
|
m_exp = 1 - exp(-dt/tau_m)
|
||||||
|
h_exp = 1 - exp(-dt/tau_h)
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
UNITSON
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
30
neuron/readme.txt
Normal file
30
neuron/readme.txt
Normal file
@ -0,0 +1,30 @@
|
|||||||
|
This model package provides NEURON codes for a multi-compartment model described
|
||||||
|
in Zhou Y, Carney LH, Colburn HS (2005). The model simulates recent physiological
|
||||||
|
results from the gerbil medial superior olive (MSO) that reveal that blocking
|
||||||
|
glycinergic inhibition can shift the tuning for the interaural time difference (ITD)
|
||||||
|
of the cell (Brand et al., 2002).
|
||||||
|
|
||||||
|
The model has a bipolar structure and incorporates two anatomic observations
|
||||||
|
in the MSO: (1) the axon arises from the dendrite that receives ipsilateral
|
||||||
|
inputs (Smith, 1995); and (2) inhibitory synapses are located primarily
|
||||||
|
on the soma in adult animals. Specific Hodgkin-Huxley type of ionic channels
|
||||||
|
are inserted into the axon to generate action potentials: fast sodium (Ina),
|
||||||
|
low threshold potassium (ILTK), high threshold potassium (IHTK),
|
||||||
|
hyperpolarization-active inward current (Ih), and the leakage channel (Il).
|
||||||
|
|
||||||
|
The kinetics of all channels are based on the model of Type II cells in the
|
||||||
|
anteroventral cochlear nuclei (Rothman and Manis, 2003c). The soma has only
|
||||||
|
fast sodium channels. Ionic channels and the driving function for synaptic
|
||||||
|
inputs are described in .mod files. The hoc files describe simulation procedures
|
||||||
|
for modeling neural responses to ITDs (MSO_Zhouetal_2005.hoc) and a test kit
|
||||||
|
for exploring input characteristics (test_inputs.hoc). Use NEURON command nrnivmodl
|
||||||
|
to compile *.mod files, and then execute a *.hoc file. Please refer to NEURON
|
||||||
|
documentations for further instructions on compiling mod files and
|
||||||
|
launching hoc files on different operation systems.
|
||||||
|
|
||||||
|
The file MSO_Zhouetal_2005.hoc produces the rate-ITD responses
|
||||||
|
in Figures. 5, 6, 8, 11 in Zhou Y, Carney LH, Colburn HS (2005).
|
||||||
|
|
||||||
|
Go to http://www.bu.edu/dbin/binaural/MSOdemo for more instructions on using the model.
|
||||||
|
|
||||||
|
Any questions for implementing the model should be directed to Yi Zhou (yizhou@bu.edu).
|
||||||
75
neuron/relaystim.mod
Normal file
75
neuron/relaystim.mod
Normal file
@ -0,0 +1,75 @@
|
|||||||
|
COMMENT
|
||||||
|
This mod file is based on netstim.mod in NEURON
|
||||||
|
modified by Yarmo Mackenbach to relay spike times provided by the hoc script
|
||||||
|
ENDCOMMENT
|
||||||
|
|
||||||
|
NEURON {
|
||||||
|
POINT_PROCESS RelayStim
|
||||||
|
RANGE x, timeToNextEvt, refrac
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PARAMETER {
|
||||||
|
timeToNextEvt = 10 (ms) <1e-9,1e9> : time until next spiketime (ms)
|
||||||
|
refrac = 0.1 (ms) <0,3> : absolute refractory period (ms)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
ASSIGNED {
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||||||
|
x : unknown significance
|
||||||
|
on : is spike generation active?
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
PROCEDURE seed(x) {
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||||||
|
set_seed(x)
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
INITIAL {
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||||||
|
: init variables
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||||||
|
x = 0
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||||||
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on = 0
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||||||
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||||||
|
: wait until first event
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||||||
|
net_send(timeToNextEvt, 3)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
NET_RECEIVE(w) {
|
||||||
|
: MAIN CALL
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||||||
|
if (flag == 1 && on == 1) {
|
||||||
|
: because somehow this is a crucial step
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|
x = 1
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||||||
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||||||
|
: output event to synapse
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|
net_event(t)
|
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||||||
|
: disable spike generation if timeToNextEvt is null
|
||||||
|
if (timeToNextEvt == 0) {
|
||||||
|
on = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
: if spike generation is turned on
|
||||||
|
if (on == 1) {
|
||||||
|
: wait until next event
|
||||||
|
net_send(timeToNextEvt, 1)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
: refractory period call (somehow required)
|
||||||
|
net_send(refrac, 2)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
: REFRACTORY PERIOD CALL (END OF REFRACTORY PERIOD)
|
||||||
|
if (flag == 2) {
|
||||||
|
: unknown signifance (but a required step)
|
||||||
|
x = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
: INITIAL CALL
|
||||||
|
if (flag == 3) {
|
||||||
|
: if spike generation is not yet turned on
|
||||||
|
if (on == 0) {
|
||||||
|
: turn on spike generation
|
||||||
|
on = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
: call net_receive directly
|
||||||
|
net_send(0, 1)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
601
neuron/test_inputs.hoc
Normal file
601
neuron/test_inputs.hoc
Normal file
@ -0,0 +1,601 @@
|
|||||||
|
// ***************** Test Inputs **********************
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|
|
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|
// ------------ Introduction --------------------------------
|
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// 01/01/2005
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|
// This program generats periodic input spikes that simulate afferent inputs to cells in the Medial Superio Olive (MSO)
|
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|
// of the mammalian brainstem as described in
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|
// Zhou, Carney, and Colburn (2005) J. Neuroscience, 25(12):3046-3058
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|
// ******* Codes start here ****************************************
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|
seed_x=xred("Please choose a random seed number <1,1000>", 1, 1, 1000) //string,default,min,max
|
||||||
|
|
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|
strdef inputDir,outputDir
|
||||||
|
outputDir="D:\msomodel\"
|
||||||
|
inputDir="D:\msomodel\"
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|
load_file("nrngui.hoc")
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|
create cell
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|
access cell
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|
||||||
|
//**** Excitatory and inhibitory synapses ****************
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|
//---------------------------------------------------------
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|
|
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|
//---- parameter description ----------------------
|
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|
//syn0[]: E alpha synapses on contralateral dendrite, dend0
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||||||
|
//syn1[]: E alpha synapses on ipsilateral dendrite, dend1
|
||||||
|
//gen0[]: E stimuli to syn0
|
||||||
|
//gen1[]: E stimuli to syn1
|
||||||
|
//netcon0[]: input- E synapse connection on dend0
|
||||||
|
//netcon1[]: input- E synapse connection on dend1
|
||||||
|
|
||||||
|
//syn_inhi0[]: I alpha synapse on the soma
|
||||||
|
//gen_inhi0[]: I stimuli to syn_inhi0
|
||||||
|
//netcon_inhi0[]: input- I synapse connection on the soma
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// ************ Excitatory synapses on two dendrites ********
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||||||
|
objectvar syn0[10], gen0[10],syn1[10], gen1[10]
|
||||||
|
|
||||||
|
//----- add spike, virtual spikes
|
||||||
|
for i=0, 9{
|
||||||
|
gen0[i] = new GaussStim(0.5)
|
||||||
|
gen0[i].interval=2 // [ms] input period
|
||||||
|
gen0[i].start=0 // [ms] arrival time of input spikes
|
||||||
|
gen0[i].number=10000
|
||||||
|
gen0[i].factor=20 // phase-locking factor F
|
||||||
|
|
||||||
|
gen1[i] = new GaussStim(0.5)
|
||||||
|
gen1[i].interval=2
|
||||||
|
gen1[i].start=0
|
||||||
|
gen1[i].number=10000
|
||||||
|
gen1[i].factor=20
|
||||||
|
|
||||||
|
gen0[i].seed(seed_x+i)
|
||||||
|
gen1[i].seed(seed_x+10+i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
//----- add EE expsyn at dend0
|
||||||
|
cell { //contra side
|
||||||
|
for i=0,9 {
|
||||||
|
n=20 //n=nseg doesn't change after nseg
|
||||||
|
syn0[i] = new Alpha(i*1/n+1/n/2) // scatter along the firsthalf dend
|
||||||
|
|
||||||
|
syn0[i].tau1 =0.1 //ms
|
||||||
|
syn0[i].tau2 =0.1 //ms
|
||||||
|
syn0[i].con=10 //nS- mho
|
||||||
|
syn0[i].e =0 // mV
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
cell { //ipsi side
|
||||||
|
for i=0,9 {
|
||||||
|
n=20 //n=nseg
|
||||||
|
syn1[i] = new Alpha(i*1/n+1/n/2)
|
||||||
|
|
||||||
|
syn1[i].tau1 =0.1 //ms may add some jitters
|
||||||
|
syn1[i].tau2 =0.1 //ms
|
||||||
|
syn1[i].con=0 //nS-mho
|
||||||
|
syn1[i].e =0 // mV
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- Connect gen[] with syn[]
|
||||||
|
objref netcon0[10],netcon1[10]
|
||||||
|
|
||||||
|
Rave_E_contra=240 // spikes/sec
|
||||||
|
Rave_E_ipsi=240
|
||||||
|
|
||||||
|
x_thres_contra=1-Rave_E_contra*gen0[0].interval/1000 // prob(x>1-p)=p
|
||||||
|
x_thres_ipsi=1-Rave_E_ipsi*gen1[0].interval/1000
|
||||||
|
|
||||||
|
if (x_thres_contra<=0) {x_thres_contra=1e-4}
|
||||||
|
if (x_thres_ipsi<=0) {x_thres_ipsi=1e-4}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
e_delay=0 // no synaptic delay
|
||||||
|
|
||||||
|
for i=0,9 {
|
||||||
|
netcon0[i]=new NetCon(gen0[i], syn0[i],x_thres_contra,e_delay,0.001)
|
||||||
|
//thres delay gain[uS]
|
||||||
|
netcon1[i]=new NetCon(gen1[i], syn1[i],x_thres_ipsi,e_delay,0.001)
|
||||||
|
//thres delay gain[uS]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
v_init=-65
|
||||||
|
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||||||
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|
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||||||
|
//---- parameter and data vector descriptions ------------
|
||||||
|
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|
// v_ISI: [ms] AP event time
|
||||||
|
// v_voltage: occurrence of events at each dt
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
tstop=1000 // [ms] stimulus duration
|
||||||
|
dt=0.025 // [ms] simulation time step
|
||||||
|
bin=0.1 // [ms] binwidth of APs
|
||||||
|
|
||||||
|
cvode.active(0) // constant integration time step
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
objref v_ISI,v_voltage
|
||||||
|
objref pre_E
|
||||||
|
|
||||||
|
v_ISI=new Vector()
|
||||||
|
v_voltage=new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//==== for input ISIs
|
||||||
|
netcon0[0].record(v_ISI)//record input event time
|
||||||
|
v_voltage.record(&gen0[0].x,dt) //record the event
|
||||||
|
AP_threshold=x_thres_contra // reset if record inputs
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//**** function "pth": period time histogram ****
|
||||||
|
//-----------------------------------------------
|
||||||
|
//---- data vector description ------------
|
||||||
|
// v_save: bin v_voltage for each run
|
||||||
|
// v_pth: wrap v_all with length=gen.interval/bin and normalize
|
||||||
|
// vs_real: vector strength
|
||||||
|
// phase_real: mean phase
|
||||||
|
|
||||||
|
// get_pth(): get v_save from each run
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
objref v_save, v_all, v_pth, g_pth, x_pth, v_stand0
|
||||||
|
|
||||||
|
proc get_pth() {
|
||||||
|
v_save=new Vector(L_PTH)
|
||||||
|
v_save.spikebin(v_voltage,AP_threshold) //(v_source, threshold)
|
||||||
|
v_save.rebin(v_save,bin/dt) // rebin the time axis
|
||||||
|
v_all.add(v_save) // add all trials
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
proc pth() {
|
||||||
|
x=0
|
||||||
|
y=0
|
||||||
|
vs_real=0
|
||||||
|
angel_real=0
|
||||||
|
length=gen0[0].interval/bin //length of period points
|
||||||
|
|
||||||
|
N_fold=v_all.size/length
|
||||||
|
v_pth= new Vector(length,0)
|
||||||
|
x_pth= new Vector(length,0) // phase vector
|
||||||
|
x_pth.indgen(1/length)
|
||||||
|
|
||||||
|
//==== wrapping over one period
|
||||||
|
for i=0,N_fold-1 {
|
||||||
|
for j=0,length-1 {
|
||||||
|
v_pth.x[j]=v_pth.x[j]+v_all.x[length*i+j]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
v_pth.div(v_pth.sum)
|
||||||
|
|
||||||
|
v_stand0=new Vector(x_pth.size,0) // dend[0] input PSH
|
||||||
|
v_stand0.indgen(1/length)
|
||||||
|
v_stand0.apply("Gauss0")
|
||||||
|
v_stand0.rotate(gen0[0].start/bin)
|
||||||
|
|
||||||
|
//==== calculate the VS and mean phase of responses
|
||||||
|
for i=0,length-1 {
|
||||||
|
x=x+v_pth.x[i]*cos(2*PI*i/length)
|
||||||
|
y=y+v_pth.x[i]*sin(2*PI*i/length)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
vs_real=sqrt(x^2+y^2) //compute VS
|
||||||
|
print "VS=",vs_real
|
||||||
|
|
||||||
|
angel_real=atan(y/x)
|
||||||
|
if(x<0 ) { angel_real=angel_real+PI
|
||||||
|
} else if (y<0 && x>0) {
|
||||||
|
angel_real=angel_real+2*PI
|
||||||
|
}
|
||||||
|
print "Phase=",angel_real/(2*PI)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
g_pth.size(0,1,0,0.3)
|
||||||
|
g_pth.align(0.5,0.2)
|
||||||
|
//g_pth.label(0.9,0.1,"Phase")
|
||||||
|
g_pth.color(1)
|
||||||
|
g_pth.label(0.3,0.9,"Period Histogram")
|
||||||
|
g_pth.begin()
|
||||||
|
v_pth.mark(g_pth,x_pth,"+",9,1)
|
||||||
|
v_pth.line(g_pth,x_pth,1,2)
|
||||||
|
g_pth.color(2)
|
||||||
|
v_stand0.line(g_pth,x_pth,2,2)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
proc VS() {
|
||||||
|
vs=exp(-PI^2/(2*gen0[0].factor^2))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func Gauss0() { //for PST
|
||||||
|
sigma2=0.5/gen0[0].factor
|
||||||
|
return exp(-($1-0.5)^2/(2*sigma2^2))/((sqrt(2*PI)*sigma2)*length)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//-------------- END pth () -------------------------
|
||||||
|
//---------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//**** function "ISI": interspike interval ****
|
||||||
|
//-----------------------------------------------
|
||||||
|
//---- data vector description ------------
|
||||||
|
|
||||||
|
// v_ISI: event times
|
||||||
|
// bin_ISI : bin width of ISI
|
||||||
|
// hist_ISI: histogram of ISI for all run
|
||||||
|
// hist: histogram of ISI for each run
|
||||||
|
// mean_T, sq_T, num_T: ISI statistics for each run
|
||||||
|
|
||||||
|
// get_ISI(): get data for each run
|
||||||
|
|
||||||
|
objref hist_ISI,xtime,g_ISI,hist, v_stand
|
||||||
|
objref mean_T, sq_T, num_T
|
||||||
|
objref temp,t1, v1,v2 // operating vectors
|
||||||
|
|
||||||
|
mean_ISI=0
|
||||||
|
OVF=0 // overflow
|
||||||
|
EI=0
|
||||||
|
|
||||||
|
mean_ISI2=0
|
||||||
|
std_ISI=0
|
||||||
|
sq_sum=0
|
||||||
|
CV_ISI=0
|
||||||
|
|
||||||
|
proc get_ISI() {
|
||||||
|
|
||||||
|
v2=new Vector(L_ISI,0)
|
||||||
|
v1=new Vector(L_ISI,0)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
v1.add(v_ISI)
|
||||||
|
v2.add(v_ISI)
|
||||||
|
v1.rotate(1) // right shift
|
||||||
|
v2.sub(v1)
|
||||||
|
v2.rotate(-1)
|
||||||
|
v2.resize(v2.size-1) // cut off the initial interval
|
||||||
|
print "mean ISI interval ", v2.mean
|
||||||
|
print "ISI std ",v2.stdev
|
||||||
|
|
||||||
|
temp = new Vector(v2.size,0)
|
||||||
|
temp.add(v2)
|
||||||
|
temp.sub(v2.mean) // for calculate the square sum
|
||||||
|
|
||||||
|
mean_T.x[N_run-1]=v2.mean
|
||||||
|
num_T.x[N_run-1]=v2.size
|
||||||
|
sq_T.x[N_run-1]=temp.sumsq()
|
||||||
|
|
||||||
|
mean_ISI=v2.mean + mean_ISI // mean ISI for each run
|
||||||
|
|
||||||
|
print "**********************************"
|
||||||
|
|
||||||
|
hist=v2.histogram(0, topbin+OVFbin, bin_ISI)
|
||||||
|
|
||||||
|
if(hist.size-hist_ISI.size==1) { hist.resize(hist_ISI.size)}
|
||||||
|
hist_ISI.add(hist)
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
proc ISI() {
|
||||||
|
hist_ISI.div(hist_ISI.sum) //normalize
|
||||||
|
OVF=hist_ISI.sum(topbin/bin_ISI, (topbin+OVFbin)/bin_ISI-1)
|
||||||
|
EI=hist_ISI.sum(0,1.5*T/bin_ISI-1) // the first whole interval
|
||||||
|
|
||||||
|
hist_ISI.resize(topbin/bin_ISI+1)
|
||||||
|
|
||||||
|
xtime=new Vector(hist_ISI.size,0)
|
||||||
|
xtime.indgen(bin_ISI)
|
||||||
|
|
||||||
|
v_stand=new Vector(hist_ISI.size,0)
|
||||||
|
v_stand.indgen(bin_ISI)
|
||||||
|
v_stand.apply("Gauss")
|
||||||
|
|
||||||
|
g_ISI.size(0,topbin,0,0.2)
|
||||||
|
g_ISI.align(0.5,0.5)
|
||||||
|
//g_ISI.label(0.9,0.2,"T")
|
||||||
|
g_ISI.label(0.2,0.9,"ISI")
|
||||||
|
g_ISI.beginline()
|
||||||
|
hist_ISI.mark(g_ISI,xtime,"o",6,1)
|
||||||
|
hist_ISI.line(g_ISI,xtime,1,2)
|
||||||
|
v_stand.line(g_ISI,xtime,2,2)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//==== calculate the mean and the std of intervals
|
||||||
|
t1=new Vector(N_run,0)
|
||||||
|
t1.add(mean_T)
|
||||||
|
t1.mul(num_T)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
t2=t1.sum()
|
||||||
|
mean_ISI2=t2/num_T.sum() //overall ISI mean
|
||||||
|
|
||||||
|
t1=new Vector(N_run,0)
|
||||||
|
t1.add(mean_T)
|
||||||
|
t1.sub(mean_ISI2)
|
||||||
|
t1.mul(t1)
|
||||||
|
t1.mul(num_T)
|
||||||
|
sq_sum=sq_T.sum()+t1.sum()
|
||||||
|
|
||||||
|
if(num_T.sum()>1) {
|
||||||
|
std_ISI=sqrt(sq_sum/(num_T.sum-1)) //Overall ISI std
|
||||||
|
} else { std_ISI=sqrt(sq_sum) }
|
||||||
|
|
||||||
|
if(mean_ISI2>0) {
|
||||||
|
CV_ISI=std_ISI/mean_ISI2 //coefficient of variation
|
||||||
|
} else{ CV_ISI=1
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func Gauss() { //for ISI
|
||||||
|
sigma=sqrt(2)/2*(gen0[0].interval/gen0[0].factor) //std=sqrt(2)*T/2/factor
|
||||||
|
return exp(-($1-gen0[0].interval)^2/(2*sigma^2))*bin/(sqrt(2*PI)*sigma)
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||||||
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}
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//----------- END ISI() -------------------------
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//-----------------------------------------------
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N_run=10 // ten trials
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//----- reset function for all simulations
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//------------------------------------------
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proc reset() {
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//==== Reset synapse, and inputs
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getcon()
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getstim()
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changelevel()
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//==== Reset all vec and var
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N_run=10
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v_voltage=new Vector(tstop/dt+2,0)
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|
v_voltage.record(&gen0[0].x,dt) //record the event
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||||||
|
mean_T=new Vector(N_run,0)
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||||||
|
sq_T=new Vector(N_run,0)
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||||||
|
num_T=new Vector(N_run,0)
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||||||
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|
T=gen0[0].interval
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bin_ISI=bin
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||||||
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topbin=int(10*T/bin_ISI)*bin_ISI // 10 intervals and 1 for OVF
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|
OVFbin=int(1*T/bin_ISI)*bin_ISI
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||||||
|
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mean_ISI2=0
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||||||
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std_ISI=0
|
||||||
|
sq_sum=0
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CV_ISI=0
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||||||
|
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||||||
|
mean_ISI=0
|
||||||
|
OVF=0
|
||||||
|
EI=0
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||||||
|
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||||||
|
hist_ISI=new Vector((topbin+OVFbin)/bin_ISI+1,0)
|
||||||
|
v_all=new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
v_all.rebin(v_all,bin/dt)
|
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|
|
||||||
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|
}
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//---------- end reset() ----------------
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//---------------------------------------
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//----- Main simulation function --------------------
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// Measure model response at one ITD condition
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//---------------------------------------------------
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proc rerun() {
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reset()
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//*********************************
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while (N_run>0) {
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|
v_ISI=new Vector()
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|
v_voltage=new Vector(tstop/dt+2,0)
|
||||||
|
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|
//==== for input ISI and PS
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|
netcon0[0].record(v_ISI)//record input event time
|
||||||
|
v_voltage.record(&gen0[0].x,dt) //record the event
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|
finitialize(v_init)
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|
fcurrent()
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integrate()
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|
get_pth()
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|
get_ISI()
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||||||
|
N_run=N_run-1
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
N_run=10
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||||||
|
|
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|
g_ISI.erase_all()
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|
g_pth.erase_all()
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|
ISI()
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|
pth()
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|
print "----------- END -----------------------"
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|
}
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|
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|
proc integrate() {
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|
while (t < tstop) {
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|
fadvance() // advance solution
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|
}
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|
print "N_run=",N_run // show run time
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|
print "-------------------------"
|
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|
print "Number_input_E=",v_ISI.size
|
||||||
|
|
||||||
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|
if(v_ISI.size<=2) { v_ISI=new Vector(3,0) }
|
||||||
|
L_ISI=v_ISI.size
|
||||||
|
//print "L_ISI=",L_ISI
|
||||||
|
L_PTH=v_voltage.size
|
||||||
|
//print "L_PTH=",L_PTH
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||||||
|
}
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//******* update synapse and input information ****
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|
proc changelevel() {
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|
x_thres_contra=1-Rave_E_contra*gen0[0].interval/1000 // prob(x>1-p)=p
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|
x_thres_ipsi=1-Rave_E_ipsi*gen1[0].interval/1000
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if (x_thres_contra<=0) {x_thres_contra=1e-4}
|
||||||
|
if (x_thres_ipsi<=0) {x_thres_ipsi=1e-4}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
for i=0,9 {
|
||||||
|
netcon0[i].threshold=x_thres_contra
|
||||||
|
netcon1[i].threshold=x_thres_ipsi
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
proc getcon() {
|
||||||
|
for i=0,9 {
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||||||
|
syn0[i].con=syn0[0].con //umho
|
||||||
|
syn1[i].con=syn1[0].con //umho
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
print "*******************"
|
||||||
|
print "syn0 con =",syn0[1].con
|
||||||
|
print "syn1 con =",syn1[1].con
|
||||||
|
|
||||||
|
print "--------------------------"
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
proc getstim() {
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|
//------- EE -------------
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|
for i=0, 9{
|
||||||
|
gen0[i].interval=gen0[0].interval //
|
||||||
|
gen0[i].start=gen0[0].start // identify ITD
|
||||||
|
gen0[i].factor=gen0[0].factor
|
||||||
|
|
||||||
|
gen1[i].interval=gen1[0].interval
|
||||||
|
gen1[i].start=gen1[0].start // identify ITD
|
||||||
|
gen1[i].factor=gen1[0].factor
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
print "E0 start =",gen0[1].start
|
||||||
|
print "E0 interval =",gen0[1].interval
|
||||||
|
print "E1 start =",gen1[1].start
|
||||||
|
print "E1 interval =",gen1[1].interval
|
||||||
|
|
||||||
|
print "*******************"
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//----------- END rerun() -----------------------------------
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||||||
|
//-----------------------------------------------------------
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|
//**** GUI "synapse and stimuli" ****
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//---------------------------------------------
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|
objref syn_con, gen_start
|
||||||
|
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||||||
|
syn_con = new HBox()
|
||||||
|
syn_con.intercept(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
xpanel("")
|
||||||
|
xlabel("E0 syn contra")
|
||||||
|
xvalue("G [nS]","syn0[0].con")
|
||||||
|
xpanel()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
syn_con.intercept(0)
|
||||||
|
syn_con.map("SYN",0,150,-1,50)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//--------------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
gen_start = new HBox()
|
||||||
|
gen_start.intercept(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
xpanel("")
|
||||||
|
xlabel("E0 input contra")
|
||||||
|
xvalue("delay [ms]","gen0[0].start")
|
||||||
|
xvalue("period","gen0[0].interval")
|
||||||
|
xvalue("synchrony factor","gen0[0].factor")
|
||||||
|
xvalue("rate [spikes/sec]","Rave_E_contra")
|
||||||
|
xpanel()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
gen_start.intercept(0)
|
||||||
|
gen_start.map("GEN",0,350,-1,50)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
//--------------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
objref boxv
|
||||||
|
boxv=new VBox()
|
||||||
|
boxv.intercept(1)
|
||||||
|
xpanel("")
|
||||||
|
xbutton("calculate VS of E0 input","VS()")
|
||||||
|
xvalue("vs")
|
||||||
|
xbutton("Reset","reset()")
|
||||||
|
xbutton("Single Run", "rerun()")
|
||||||
|
xbutton("Quit", "quit()")
|
||||||
|
|
||||||
|
g_ISI=new Graph()
|
||||||
|
g_pth=new Graph()
|
||||||
|
xpanel()
|
||||||
|
boxv.intercept(0)
|
||||||
|
boxv.map("CONTROL",600,50,-1,50)
|
||||||
|
//----------------------------------------------------------------
|
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|
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