该协议有助于预测神经细胞对不同刺激的反应，使我们能够探索神经刺激中的新想法，而无需物理原型或生命组织。它可以用作初步研究，以测试难以在物理上模拟的概念，并且具有成本和时间效率，可以测试大量参数。这种方法可以预测视网膜以外的其他神经刺激系统中的神经反应。
它也不仅限于电刺激，但也可用于光刺激。首先，运行 FEM 软件并单击模型向导，然后单击 3D。在“选择物理场”列表框中，展开“AC/DC”并选择电场和电流。
单击“研究”并在“一般研究”选项下添加固定研究，然后单击“完成”。在几何设置中，将长度单位从米更改为微米。右键单击几何 1，然后单击块以创建块域。
再重复此步骤两次，总共创建三个块。对于所有块，将深度和宽度都设置为 5， 000 微米，并为块分配高度值。将基本选项更改为居中并为每个块分配 Z 值。
要创建用于向模型添加电极的工作平面，请在模型树中的几何平面上单击鼠标右键，然后选择工作平面。单击第一个工作平面，然后将平面类型更改为平行面。单击平面类型下方的激活选择按钮，然后选择块 1 的底面。
单击参数一并定义电极半径的值。要在工作平面上绘制圆盘电极，请单击工作平面 1 下的平面几何图形，然后单击主工具栏中的草图。选择圆形，在图形选项卡中单击矩形内的任意位置，然后拖动以创建圆盘电极。
将半径更改为以微米为单位的预定义值，xw 和 yw 更改为零微米，然后单击“全部构建”。在模型树中，右键单击材料，然后单击空白材料，然后单击材料一并将选择更改为手动。单击图形窗口中的域，以便仅选择域 1。
选择材料属性，基本属性，然后单击电导率并单击添加到材料按钮。将电导率值更改为每米 0.043 西门子。对域 2 和域 3 重复这些步骤，电导率值分别为每米 0.7 和 1.55 西门子。
要对 3D 模型进行网格划分，请转到模型树并右键单击网格 1，然后单击自由四面体。单击免费的四面体，然后选择全部构建。要将物理应用于 FEM，请在模型树中展开电流 1，并检查是否列出了电流守恒 1、电绝缘 1 和初始值 1。
然后右键单击电流。然后单击接地并将其应用于离电极最远的表面。接下来，右键单击电流。
然后单击分配给圆盘电极的浮动电位，并将 I0 值更改为 1 微安以施加单一电流。要使用参数化扫描运行仿真，请在模型树中右键单击第一个算例，然后单击参数化扫描。单击参数化扫描，在研究设置表中，单击添加，然后选择elec_rad作为参数名称。
输入 50、150、350、500 作为参数值列表，输入千分尺作为参数单位。然后单击“计算”以运行研究。要使用 CellBuilder 功能导入形态，请从 NEURON 计算套件的安装文件夹运行 nrngui。
接下来，单击工具，然后单击杂项，导入 3D，然后勾选选择文件框。找到下载的SWC文件，然后单击读取。导入几何体后，单击导出，然后单击单元格生成器。
要创建导入的细胞形态的 HOC 文件，请转到子集选项卡并观察模型中预定义的子集。勾选连续创建框，转到管理，然后单击导出并将形态导出为 rgc.hoc。要查看单元格的形态，请单击工具，模型视图，一个真实的单元格。
然后单击工具栏上的根 soma 零。右键单击出现的窗口，然后单击访问类型和查看访问权限。通过目视检查，该模型的树枝状场直径应在250微米左右。
暂时关闭神经元窗口。打开有限元软件。转到应用程序构建器。
右键单击应用程序构建器树中的方法。选择新方法，然后单击确定。转到文件，然后单击首选项和方法。
勾选查看所有代码框，然后单击确定。将加载神经元片段坐标的 HOC 文件写入文本文件。使用 FEM 方法脚本移动值以匹配所需位置，并保存包含单元格新位置的坐标值的文本文件。
打开 COMSOL 方法并保存平移的坐标和电压值。要在 FEM 软件中运行自动化步骤，请切换到模型生成器、开发人员、运行方法，然后单击方法一。这将生成具有适当电压值的 DAT 文件。
通过打开选定的 IDE，以通用编程语言循环模拟，然后单击新文件以创建新脚本，如文本手稿中所确定的那样。最后，单击运行或按 F5 运行脚本，这也将打开 NEURON 计算套件的 GUI。在神经元计算套件的GUI中绘制神经元模型对细胞外刺激的反应。
为此，请运行刺激。HOC，单击图形，然后单击工具栏中的电压访问，在图形窗口中，右键单击任意位置并选择，绘制什么？输入轴突。
变量到图字段中的 v1，这意味着它将绘制每个时间步长轴突最后一段的跨膜电位。这里描述的模型证实，以0.25毫秒脉冲宽度增加脉络膜上电极尺寸会增加模型神经元的激活阈值。观察动作电位特征以验证模型。
刺激开始和动作电位峰值之间的潜伏期或时间范围为1至2.2毫秒。这对应于由于非网络介导的视网膜激活而导致的短延迟峰值。该模型的尖峰宽度为一毫秒，这与体外测量的兔RGC的尖峰宽度处于同一范围内。
当轴突的窄段紧靠圆盘电极上方时，该模型显示出最低阈值，并且随着X距离变大而增加。与将电极向树突移动相比，将电极进一步向远端轴突移动会产生较低的阈值，因为存在轴突初始段和钠通道更普遍的狭窄段。所描述的方法易于应用，它加速了研究人员为新型刺激方法或神经电设计进行概念验证的速度。
