为研究霍奇金-赫胥黎模型的动力学行为，美国学者R.菲茨休在1961年对范德堡方程的基础上建立了描述动作电势的简化方程：

(1)

(2)

式中膜电势的非线性正反馈导致自激发行为；恢复变量为负反馈。膜电势是快速变量而恢复变量是慢速变量，形成快速的正反馈和慢速的负反馈系统。是对神经元的刺激电流。日本电子工程师南云仁一在1962年为菲茨休提出的模型建立了一个等价电路，因此该模型又被称为菲茨休-南云模型。

当刺激电流较小时，FHN模型给出一个稳定定态。如果系统被抑制，能够产生抑制后反弹的动作电势；如果给予系统一个快速的去极化过程，由于的变化远比要快，系统可以产生一个动作电势；如果给予一个很慢的去极化过程，系统将保持在定态，不会产生动作电势。当刺激增强，导致定态失去稳定性，系统产生周期放电行为。如果进一步增强刺激，系统的定态将成为稳定定态，从而无法产生动作电势，即兴奋性阻塞。