周期刺激下時(shí)滯耦合神經(jīng)振子集群的相位同步.pdf

1、神經(jīng)系統(tǒng)由大量的神經(jīng)元集群構(gòu)成，實(shí)驗(yàn)證明神經(jīng)系統(tǒng)的同步放電行為與神經(jīng)信息傳遞和處理密切相關(guān)。在神經(jīng)系統(tǒng)中，過度的同步或不同步均會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)疾病發(fā)生。突觸間隙的存在以及神經(jīng)信息的有限傳播速度會(huì)導(dǎo)致時(shí)滯的產(chǎn)生。真實(shí)的神經(jīng)系統(tǒng)不可避免地會(huì)受到外部周期刺激和噪聲的影響。因此，研究周期刺激、噪聲和時(shí)滯等因素對(duì)耦合神經(jīng)元集群同步動(dòng)力學(xué)行為的影響是理解神經(jīng)系統(tǒng)信息處理的關(guān)鍵。本文提出了周期刺激作用下時(shí)滯耦合神經(jīng)振子集群的相位模型，引入平均數(shù)密度描述神經(jīng)

2、振子集群的整體活動(dòng)，利用時(shí)滯FPK方程導(dǎo)出了平均數(shù)密度的演化方程。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了周期刺激和噪聲對(duì)神經(jīng)元集群同步活動(dòng)的影響，結(jié)果表明:刺激對(duì)神經(jīng)振子群同步活動(dòng)的影響取決于刺激強(qiáng)度和刺激頻率。當(dāng)刺激頻率比系統(tǒng)特征頻率小很多或者大得多時(shí)，神經(jīng)振子集群的數(shù)密度呈現(xiàn)出減幅振蕩行為;當(dāng)刺激頻率接近系統(tǒng)特征頻率時(shí)，神經(jīng)振子集群趨于完全同步。在相同的刺激頻率條件下，刺激越強(qiáng)神經(jīng)振子集群的同步程度越高。同時(shí)噪聲強(qiáng)度的增大會(huì)抑制神

3、經(jīng)振子集群的振蕩性同步活動(dòng)。⑵研究周期刺激作用下時(shí)滯耦合神經(jīng)振子集群的放電模式。首先分析了無(wú)刺激作用下神經(jīng)元集群的同步活動(dòng)，結(jié)果表明:在時(shí)滯的作用下，神經(jīng)振子集群的數(shù)密度表現(xiàn)為幅值逐漸增大的同步振蕩，且時(shí)滯越大，同步程度越大。其次進(jìn)一步考慮了周期刺激作用下時(shí)滯耦合神經(jīng)振子集群的放電模式，結(jié)果發(fā)現(xiàn):當(dāng)刺激頻率比系統(tǒng)特征頻率小很多時(shí)，刺激強(qiáng)度的變化可以改變神經(jīng)元集群的同步放電模式，且弱刺激條件下時(shí)滯能增強(qiáng)集群的同步程度，強(qiáng)刺激條件下時(shí)滯不影