4-26-2014 updated
神経 neuron の静止膜電位は約 -70 mV とされるが，実際にはより分極したダウン状態と，そうでないアップ状態があり，どちらの状態でも安定になる。これを双安定性 bistability という。
活動電位の上昇は，ほぼアップ状態でのみ起こるので（1），膜電位がどちらの状態にあるかは非常に重要である。
このような双安定性は，大脳皮質 cortex, 線条体 striatum, 小脳 cerebellum でよく報告されている（1）。細胞内カルシウム濃度の上昇と，アップ状態がよく対応することもわかっている（1）。
> Bistability は神経ネットワークの安定に重要で，辺縁系からの情報を統合する際にゲートとして働く（2D）。
線条体の90-95%を占める中型有棘細胞 medium spiny neuron (MSN) で，双安定性がみられる（1）。
> 麻酔下および深い眠りにあるラットで双安定性がみられる（1）。
: その意義は不明だが，覚醒状態ではみられないため，睡眠中の情報処理に関係しているかもしれない。
: 線条体と運動との関わりから，動いている状態での膜電位を調べたいが，現在の技術では不可能。
> 大脳皮質からの入力を遮断すると，ダウン状態からアップ状態への遷移がみられなくなる（1）。
: 大脳皮質によって制御されていることを示唆する。
小脳のプルキンエ細胞 Purkinje cells も，膜電位の双安定性を示す（1）。小脳も運動に関わる器官であり，脊髄などから運動に関する情報を受け取っている。また，感覚情報も受け取っている。
プルキンエ細胞は，小脳が処理した情報を出力する細胞である。
> 脳 brain の切片でも双安定性が観察されることから，自律的に起こっていると考えられる（1）。
> ラット大脳皮質で，実際に双安定性を報告した例がある（2R）。
: Up state -62.3 ± 7.7 mV, down state -74.0 ± 9.0 mV.
: ドーパミンを軟膜の表面にかけると，それぞれ -68.2 ± 8.0 mV, -81.9 ± 12.7 mV に低下.
Lavin et al. 2005a. Prenatal disruption of neocortical development alters prefrontal cortical neuron responses to dopamine in adult rats. Neuropsychopharmacology 30, 1426-1435.