Классическая модель нейрона – модель Ходжкина–Хаксли, на основе которой разработано большое количество математических моделей нейронов, использующихся в качестве базовых элементов при построении моделей больших нейронных сетей и их радиотехнических реализаций.
Одной из первых редуцированных малоразмерных моделей Ходжкина–Хаксли можно назвать модель Фитцхью–Нагумо:
Эта модель функционирования отдельного нейрона описывает также электрические колебания в генераторе с туннельным диодом.
Здесь – переменная, описывающая динамику мембранного потенциала нейрона, – восстанавливающая переменная, воспроизводящая активацию исходящего тока. Параметр задает форму кубической параболы, параметры и определяют кинетику восстанавливающей переменной , а параметр – ток инжекции. В случае, когда – малый положительный параметр, модель хорошо изучена и может демонстрировать релаксационные колебания. Предположим, что параметр изменяется на интервале (0,1).