Modèles du neurone biologique
Les différents modèles de neurones à impulsions peuvent être divisés en différentes catégories : les modèles mathématiques les plus détaillés sont les modèles de neurones biophysiques (également appelés modèles de Hodgkin-Huxley) qui décrivent la tension membranaire en fonction du courant d'entrée et de l'activation des différents canaux ioniques. Plus simple mathématiquement, les modèles d'intégration-et-tir décrivent la tension membranaire en fonction du courant d'entrée et prédisent les impulsions sans description des processus biophysiques à l'origine du potentiel d'action. Des modèles encore plus abstraits prédisent uniquement les impulsions de sortie (mais pas la tension membranaire) en fonction de stimulation pouvant provenir d'une entrée sensorielle ou pharmacologique.
Neuromodulation cérébrale
Utilisées pour explorer les voies motrices pyramidales cérébrales (potentiels évoqués moteurs) mais aussi plus récemment en test prédictif de l'effet thérapeutique d'électrodes implantées (stimulateur cortical), elles reviennent en force au début des années 2010 dans diverses pathologies (douleur chronique neuropathique, pathologies psychiatriques, déficits post AVC…) grâce à l'IRM 3D et aux systèmes de neuronavigation permettant un repérage précis de la zone corticale à stimuler.