大脑神经计算的基础包括Hodgkin-Huxley离子通道模型和Rall电缆模型，基于电导的离子通道模型形成神经元膜电位和突触电位的理论；电缆模型的离散化得到复杂形态神经元的房室模型。这些神经元理论模型可以描述神经元树突，胞体和轴突等位置的膜电位实验现象，也构成神经科学的基本研究手段。但Hodgkin-Huxley离子通道模型与离子通过电压门控离子通道或配体门控离子通道的过程相差很远；Rall电缆模型，其轴突被动电缆假设与包裹髓鞘的轴突与通道密集的郎飞氏节都有出入。计算方法可以研究神经元动作电位反向传播特性，树突检测特性，轴突电信号传播和神经信号传递等传导编码规律。更深入的可以研究神经元的STDP学习，神经回路的网络特性和神经肌肉控制与大脑意识等高级功能。
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