神经振子集群相响应同步研究

发布时间：2017-09-01 12:00

  本文关键词：神经振子集群相响应同步研究

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【摘要】：相响应曲线（phase response curve，简记为PRC）反映了当重复放电的神经元受到外部刺激时，刺激是如何影响峰电位的发放时间。相响应曲线也可描述神经振子在受扰动时相位的偏移，如神经振子接受外部输入或突触输入时相位的偏移。在本文中，利用相响应曲线研究具有非瞬时突触输入和外部刺激为周期刺激的神经振子集群模型。数值模拟表明突触时间常数在全局同步网络中是一个非常关键的参数，其决定了神经振子的相位是周期演化还是锁相状态。当突触时间常数比较小时，神经振子集群迅速地出现完全同步现象；当突触时间常数稍微增大时，，神经振子集群出现周期性同步；然而，当突触时间常数大得多时，神经振子集群的同步活动却消失了。外部周期刺激能够改变神经元集群的同步模式，且外刺激对神经元集群活动的影响依赖于刺激强度和刺激频率。弱低频刺激使神经元集群迅速地出现完全同步现象；强刺激或高频刺激使神经振子集群的活动由原来的完全同步过渡为阵发性同步。在模型和由实验控制的神经元中，PRC形状对耦合神经元的同步起到重要作用。研究表明在非瞬时突触输入和外部周期刺激作用下，ΙΙ型PRC比Ι型PRC表现出更高的随机同步程度。突触在输入信号的作用下可以产生抑制性突触后电位或兴奋性突触后电位。本文研究表明兴奋性突触输入引起神经振子的平稳振荡与突触时间常数有关，且在同时考虑兴奋性和抑制性突触输入时，抑制性突触输入可以降低神经振子的的振荡周期，以及神经振子集群的同步活动。
【关键词】：神经振子集群 相响应曲线 突触输入 外部周期刺激
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R338
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 神经元集群同步12-13
• 1.2 神经同步在神经信息处理中的作用13-14
• 1.3 神经元集群同步研究的现状14-16
• 1.4 本文的主要内容和安排16-17
• 第二章 相关的基本理论17-21
• 2.1 神经活动的生物物理学17-18
• 2.1.1 神经元的结构17-18
• 2.1.2 突触传递18
• 2.2 相响应曲线18-21
• 第三章 非瞬时突触输入作用下神经振子集群相响应的研究21-32
• 3.1 引言21
• 3.2 数学模型21-23
• 3.3 数值分析23-30
• 3.4 结论30-32
• 第四章 抑制性突触输入作用下神经振子集群相响应的研究32-37
• 4.1 引言32
• 4.2 数学模型32-34
• 4.3 数值分析34-36
• 4.4 小结36-37
• 第五章 总结37-39
• 5.1 全文总结37
• 5.2 研究展望37-39
• 参考文献39-43
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况43-44

【参考文献】

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1 赵松年,熊小芸,姚国正,郭爱克;同步化响应:视-脑信息处理的新进展[J];科学通报;1999年10期

本文编号：771944