时滞耦合神经振子集群相响应同步

发布时间：2020-05-08 20:10

【摘要】：神经系统由大量神经元集群组成,实验证明神经系统的同步动力学行为与神经元之间的信息传递密切相关。在神经系统中,突触前神经元到突触后神经元的信息传递过程中存在时滞,同时在真实世界中也会受到外部周期刺激和噪声的影响。因此,研究时滞、刺激等因素对耦合神经元集群同步动力学行为的影响是研究神经系统信息传递的重点。本文从两个方面讨论了神经系统的同步动力学行为,一方面建立具有外部周期刺激和噪声共同作用下的耦合神经振子集群的相位演化模型,引入平均数密度来描述神经振子集群的同步活动,导出描述神经振子集群概率密度的演化方程。研究外部刺激对神经振子群放电行为的影响。另一方面,在上述基础上引入时间滞后和相响应曲线来研究外部刺激和噪声是如何影响神经振子集群的放电行为。结果表明:时滞对神经振子群同步活动具有影响,当时滞增大时,神经振子集群呈现稳定周期同步振荡,而同步程度降低。随着刺激强度增大,神经振子集群的同步程度增强;随着刺激频率的增强,神经振子集群的同步程度快速减弱;当刺激频率接近特征频率时,神经振子集群同步程度降低。
【图文】：

第二章 相关的基本理论2.1 神经元的结构及电学特性2.1.1 神经元的基本结构神经元，又称之为生物细胞，它和神经胶质协同构成了神经系统的主体部分在整个中枢神经系统中生物细胞的数目仅仅占其不到一成，而神经胶质却是系统的重要构成之一。神经元相互联结构成了繁杂的网络结构体系，独立的神经元能接收、分析、转化以及输出相关消息。另一方面，，神经胶质对系统具有援助支撑在能量循环作用中补充必要的营养，同时也可以吸收外界的养分来供给自己从而协调一些必要的功能。系统中每个独立工作的神经元是由细胞体和突起这两个重要的部分构成的，其中突起又可以拆分为树突和轴突，每个神经元有一条轴突其中轴突是一种细长如管状的突起，它的延伸范围较广。并且含有细胞内信息传递的功能。形状短而小的树突簇里含有繁多的从系统分出的部分，对细胞体而言它产生的锥字形部分称为轴丘。图 2.1 表示为神经元的基本构造图[36-39]。

突触基本构造示意图
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O175;Q42

【参考文献】

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2 裘嘉恒;李雅堂;许坤涵;杨卓;张涛;;癫痫发作间期alpha波的窄带相位同步分析[J];生物物理学报;2008年03期

3 彭建华,刘延柱;脑科学中若干非线性动力学问题[J];力学进展;2003年03期

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本文编号：2655079