耦合时延与耦合强度的相互作用对脑功能连接的影响规律

发布时间：2021-06-14 08:33

　　脑网络结构连接参数耦合时延和耦合强度对脑功能连接具有重要影响。由于神经信号经过神经元、脑区（节点）间的信号通路时需要一定的传输时间和响应时间,所以介观尺度脑网络的节点间存在较大的耦合时延,而这种大耦合延迟对脑网络结构节点间功能连接的影响规律有待于深入和定量的研究;为深入揭示含有反馈回路结构中耦合时延对功能连接的影响机制,进一步分析含有不同反馈回路个数的模体耦合时延对相位同步的影响;并通过构建反馈回路结构,分析不同耦合时延下节点的振荡输出信号的频率,为相位同步呈现周期性规律提供有效的解释。本文基于alpha频段神经群模型,通过相位相干函数分析节点间的耦合时延与耦合强度的相互作用对功能连接的影响规律。1、本文首先构建介观尺度的脑网络模型,通过仿真得到每个节点的alpha频带神经振荡信号;然后基于相位相干函数分析神经振荡信号间的相位同步。通过功能连接矩阵、节点间相位同步随耦合时延的变化曲线、以及在耦合时延与耦合强度（连接概率）的共同作用下对相位同步的二维分析图分析耦合时延与耦合强度的相互作用下对节点间相位同步的影响,研究结果表明:（1）耦合时延对脑网络节点间相位同步总体上具有周期性影响规律。... 

【文章来源】：天津医科大学天津市 211工程院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

alpha神经群模型

2.2 网络模型复杂网络存在于在随机网络和规则网络之间，具有复杂拓扑特性[59]。规络是最邻近耦合网络，由 N 个节点相互连接后得到一个圆环，该圆环中每节点只与它最临近的若干个节点相连接[60]。1960 年，Erdos 和 Renyi 提出与网络相对应的随机网络，是由固定的连接概率将 N 个节点之间相互连接[61]998 年, Watts 和 Strogatz 在 nature[62]上首次提出小世界网络的定义，实际上，界现象又名六度分离，最初在 1967 年由社会学领域 Migrlma 首次提出[63]。交网络中，两个任意陌生人都是通过几个熟人建立起关系，在世界上找到素不相识的人只需要通过 6 个人，世界并不是想象的那么大。因此这种现称为“小世界现象”。Watts 和 srtogats[62]提出一个简单的模型来构建规则网络、小世界网络和随络。通过建立一个 N 个节点的规则环状网络，每个节点与周围 K 个最近邻节点相互连接，再将每个节点重新连接其重连接概率为 p 。当 p 0时为规络；当 p 1时为随机网络；当0 p 1时为小世界网络，如图 1.2 所示。

如图 1.3D 所示；5）应用公式（6）计算网络中 32 个输出信号两两之间相位同步的平均值，如图1.3E 所示；6）为研究耦合时延与耦合强度的相互作用对脑功能网络相位同步的影响，进一步在耦合时延与耦合强度二维平面进行上述研究，如图 1.3F 所示。注：仿真步长为0.002s

【参考文献】：
期刊论文
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[8]ML神经元的放电模式及时滞对神经元同步的影响[J]. 张艳娇,李美生,陆启韶.  动力学与控制学报. 2009(01)
[9]时滞影响下的环式耦合混沌神经元同步[J]. 郑艳红,陆启韶.  动力学与控制学报. 2008(03)

硕士论文
[1]利用偏相干函数法识别汽车整车噪声源的研究[D]. 宋晶.西华大学 2006



本文编号：3229454