作为大脑构造的基本单位，神经元的结构和功能包含很多因素，其中神经元的几何形态特征和电学物理特性是两个重要方面。最近十几年来，研究者根据神经生物学理论和充分的实验数据，应用神经元仿真技术，可以高效地对神经元的几何形态、物理和生物化学变化等进行模拟。随着神经科学的广泛研究以及计算机技术的快速发展，特别是可视化技术的不断发展，使得研究者对神经元模拟结果的真实性、精确性、生动性和直观性不断地得以提高。在对国内外现有的主要几种神经元生成方法、技术具体分析的基础上，本文构造并且以运动神经元为实例详尽地说明了一种基于神经生物学理论的、能够产生真实感模拟结果的神经元重构生成算法，最后并研究了运动神经元的放电模式。为此，本文主要在神经元的几何形态和放电模式上做了一些有益的探索性工作，具体如下：复杂多样的空间几何形态是神经元的重要特征，而几何形态是研究神经系统连接和单个细胞信息处理的基础。树突和轴突的形态多样性为突触整合，信号传导，网络连接和电路动态提供了必要的基质。为了能够逼真地重构神经元的几何形态，本文构造了一种新的三维神经元几何形态的发育生成方法，该方法采用了具有生物特性的基因调控网络模型进行发育生成三维虚拟神经元。另外，所采用的几何形态参数是通过对大量实验数据的分析、抽象和总结而得到的，因此实验结果真实可靠，最后分析了发育模型中不同参数对实验结果的影响。为了使模拟结果更具精确性、逼真性，生成在解剖结构上和统计上与生物神经元没有区别且具有高度一致的虚拟神经元，本文引入了NSGA-II多目标进化算法，组合基因调控网络模型与进化计算的思想来进化生成三维虚拟神经元。所采用的进化算法以基因片段复制与歧化模型为核心，而基因复制与歧化机制在基因调控网络的进化中具有重要的作用，是形成基因调控网络结构最主要的驱动力量。通过比较分析可知实验结果与标准神经元的几何形态具有高度的相似性。神经元的电学物理特性包含了不同的电位发放模式。为了将运动神经元几何形态造型的结果应用于电生理活动的仿真，本文利用NEURON神经元模拟软件进行实验，并分别模拟了不同的几何形态、突触数目和外界刺激这三个方面对神经元放电模式的影响。实验结果表明，神经元具有丰富的电位发放模式，几何形态、突触数目以及外界刺激的不同，都引起了神经元不同的电位发放。由于树突，轴突的生长变化，神经元的几何形态千变万化。空间几何形态和电学物理特性等多个因素一起，综合表达神经元的信息传递功能。综上所述，本文以真实感为基本目标，以神经生物学理论为基础，以大量的实验数据为依据，构造了一种神经元几何形态重构的生成算法，并研究了神经元的放电模式。