人和哺乳動物新皮層神經(jīng)元的活動行為相對來說比較復(fù)雜,同時也會受多種離子電流作用影響,由這些電流產(chǎn)生的新皮層神經(jīng)元表現(xiàn)出豐富的放電活動,對人類大腦新皮層的研究是一個較前沿的課題,有助于未來進一步深入探索人的大腦機制。然而因為神經(jīng)元膜離子濃度差異會使周圍產(chǎn)生電磁場進而反過來影響神經(jīng)元放電,因此考慮電磁感應(yīng)效應(yīng)的相關(guān)研究一直是不容忽視的。最后神經(jīng)元間并不是孤立存在的,處于神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)元通過不同耦合方式互相聯(lián)系形成巨大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),最終調(diào)節(jié)人正常生理活動。耦合神經(jīng)系統(tǒng)的同步行為將有助于為許多神經(jīng)性疾病的治愈提供一些可能性的參考與指導(dǎo)。因此研究耦合神經(jīng)元模型的神經(jīng)元同步動力學(xué)問題是一個有意義的研究課題,可能為以后醫(yī)學(xué)上的發(fā)展上提供一定的推動力功能,為一些醫(yī)學(xué)難題提供一種可能的參考價值。本文采用的是三維Hybrid神經(jīng)元模型,該模型是在四維新皮層Wilson神經(jīng)元模型所構(gòu)建的二維快子系統(tǒng)和根據(jù)HindMarsh-Rose神經(jīng)元模型的一維慢子系統(tǒng)構(gòu)成的計算效率非常高的的三維數(shù)學(xué)模型,并且符合一定的生物物理特性,同時在適當(dāng)參數(shù)變量下該類神經(jīng)元模型能呈現(xiàn)出神經(jīng)元不同放電活動。本論文基于三維Hybrid神... 

【文章來源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?１神經(jīng)元基本結(jié)構(gòu)［６１］

４?￥貞士學(xué)位論文??ＭＡＳＴＥＲ?ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ??２．１．３神經(jīng)元的動作電位的產(chǎn)生機制??神經(jīng)細胞細胞膜內(nèi)外離子濃度分布具有很大的差異，細胞膜里面的鈉離子分布??較少，而鉀離子的數(shù)量較多，另外還有部分陰離子，而細胞膜外面主要分布為鈉離??子，而鉀離子數(shù)量較少，并有氯離子為主的陰離子。??如下圖２．２所示，神經(jīng)細胞始終保持在穩(wěn)態(tài)的條件是不接受任何外界刺激作用，??一旦施加外界刺激這種穩(wěn)態(tài)將被打破，從而開始呈現(xiàn)振動激發(fā)態(tài)。基于離子濃度分??析在靜息狀態(tài)時的神經(jīng)細胞，鉀離子的行為活動不被約束，膜內(nèi)由于鉀離子濃度較??高會導(dǎo)致相當(dāng)部分的鉀離子運輸?shù)郊毎ね獠浚瑢?dǎo)致膜內(nèi)留下較多負離子使得內(nèi)外??離子濃度存在差異，從而導(dǎo)致電位之間出現(xiàn)差值。當(dāng)這種電位差達到一定程度，從??而導(dǎo)致鉀離子無法向外運輸，因此神經(jīng)元系統(tǒng)內(nèi)部達到一種近似平衡的狀態(tài)，細胞??膜里面由于存在較多陰負離子使得內(nèi)外電勢差為負值，范圍大致在－９０ｍｖ到－６０ｍｖ，??我們把處于這個范圍內(nèi)的穩(wěn)定的極化態(tài)的電位為靜息電位。這個時候如果對神經(jīng)元??施加適當(dāng)?shù)耐饨绱碳さ脑�，膜�?nèi)電位經(jīng)歷去極化過程，電勢急劇上升至峰電位，此??時的電勢差稱作為動作電位（ａｃｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ），這個值的范圍大概在３０ｍｖ到６０ｍｖ。??去極化過程的主要原理是細胞膜外面的高濃度鈉離子流入細胞膜內(nèi)部，最終使得細??胞膜外面的電勢差減小，相反細胞膜內(nèi)部的電勢差升高，也就是說細胞膜內(nèi)外之間??電勢的差值降低，從而發(fā)生神經(jīng)元峰放電。緊接著細胞膜對鈉離子選擇通過性降低，??鉀離子通道被活化，細胞膜允許鉀離子自由進出，從而使得膜里面的鉀離子大量擴??散到神經(jīng)元細胞膜外面，造成了神經(jīng)元電

融學(xué)位論文??ＭＡＳＴＥＲ?ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ??）Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ?ｓｙｎａｐｓｅ??ｍ：｛??＿?ｐｏｌｅｍｉｃｓ??，Ｃａｐ?ｊｕｒｔｃｔｉｏｆ＾?＊?、??ｃｈａｎｎｅｌ?－?？??、、一卜?ｇｕ??ｒ￣￣￣??＇、＇、??入（：．．?Ｃｏｕｐ�。椋睿簦�??｜?上—｛??圖２．３電突觸示意圖［６３］。??構(gòu)建電突觸的模型表示為：／ｅ；ｅ?＝?Ｇｅ；ｅ〇Ｖｅ（ｔ?－?ｔ）?—?ｌ／ｐｃｓｔ；），其中，Ｇｅ／ｅ代表的??是電突觸耦合類型的神經(jīng)元的強度值，Ｆｐｎ？代表的是神經(jīng)元突觸前膜的電位差值，ｒ??代表的是信息傳遞過程中固有的時滯，代表的是神經(jīng)元突觸后膜的電位差值。??另一種突觸傳遞是化學(xué)傳遞，它是最常見的一種形式，見圖２．４，比較來說，??化學(xué)突觸在傳遞上比電突觸具有更大的可塑性質(zhì)�；瘜W(xué)突觸特點主要體現(xiàn)在突觸前??端部神經(jīng)末梢部位分泌出一種傳遞物質(zhì)，這種特殊的物質(zhì)會對突觸后膜的離子通透??性產(chǎn)生影響，引起神經(jīng)元上發(fā)生突觸后電位。這類化學(xué)傳遞方式主要發(fā)生在突觸間??隙之間。突觸前后細胞膜之間相距約２０ｎｍ（納米），其間有很多附著的粘多糖，這是??一種可以把突觸前后膜粘在一起的物質(zhì)。突觸前端部神經(jīng)末梢部位分泌出大量的傳??遞物質(zhì)，主要原因是數(shù)量大概有百千個數(shù)量級的突觸小泡在起作用。它是附著在前??端末梢上的一種物質(zhì)，值得一提的是單位突觸小泡中所含有的遞質(zhì)分子大概在一萬??到五萬之間。一方面當(dāng)神經(jīng)信息被突觸前末梢神經(jīng)元接收到時，大量鈣離子向濃度??較低的細胞膜內(nèi)流向，也就是說突觸前膜經(jīng)歷去極化過程，此時相當(dāng)數(shù)量的突觸小??泡出現(xiàn)在神經(jīng)元的突觸前膜上，接觸點間互相融合這時伴

【參考文獻】：
期刊論文
[1]感應(yīng)電場作用下神經(jīng)元模型的放電機制及穩(wěn)定性分析[J]. 都琳,曹子露,張瑩.  機械科學(xué)與技術(shù). 2017(02)
[2]神經(jīng)元模型對比分析[J]. 徐泠風(fēng),李傳東,陳玲.  物理學(xué)報. 2016(24)
[3]HR神經(jīng)元模型的放電節(jié)律分析[J]. 孟盼,董健衛(wèi).  廣東藥學(xué)院學(xué)報. 2016(01)
[4]經(jīng)顱磁刺激感應(yīng)外電場作用下最小神經(jīng)元模型放電起始動態(tài)機理分析[J]. 金淇濤,王江,伊國勝,李會艷,鄧斌,魏熙樂,車艷秋.  物理學(xué)報. 2012(11)
[5]交流外電場下映射神經(jīng)元放電節(jié)律的分析[J]. 于海濤,王江,鄧斌,魏熙樂.  生物物理學(xué)報. 2010(10)
[6]生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)動力學(xué)與功能研究[J]. 陸啟韶,劉深泉,劉鋒,王青云,侯中懷,鄭艷紅.  力學(xué)進展. 2008(06)
[7]時滯援助的兩抑制性突觸耦合的Chay神經(jīng)元的同步（英文）[J]. 王青云,陸啟韶,鄭艷紅.  生物物理學(xué)報. 2005(06)
[8]膜電位復(fù)極化的機制有別于靜息電位的產(chǎn)生和維持[J]. 徐兆麟.  生物學(xué)通報. 2005(06)
[9]電突觸耦合Chay神經(jīng)元同步振蕩的研究[J]. 葛曼玲,郭鴻涌,王廣健,顏威利.  生物物理學(xué)報. 2003(02)

碩士論文
[1]神經(jīng)元興奮模式動力學(xué)機制研究[D]. 王玉祥.河北工業(yè)大學(xué) 2012



本文編號：3488053