【摘要】：在本文中,我們主要研究在不同的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)下時滯對簇同步轉(zhuǎn)遷的影響以及不同的同步轉(zhuǎn)遷的區(qū)別。由于在這里我們采用H-R模型,所以這里有兩種不同的同步轉(zhuǎn)遷模式:一種是簇峰數(shù)(spiking-changing)不斷變化的同步轉(zhuǎn)遷,一種是簇形式(FHC-FH)不斷變化的同步轉(zhuǎn)遷。研究表明,時滯在不同的外界條件下可以產(chǎn)生不同的同步轉(zhuǎn)遷模式,并且與突觸類型以及耦合強度有著密切的聯(lián)系。首先,在電突觸耦合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和興奮性化學(xué)突觸耦合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中,時滯可以誘導(dǎo)間歇性同步的發(fā)生并產(chǎn)生簇峰數(shù)不斷變化的同步轉(zhuǎn)遷。當(dāng)耦合強度較小時,時滯可以產(chǎn)生間歇性的FHC類型的簇同步放電模式,但是并沒有誘導(dǎo)產(chǎn)生上述兩種同步轉(zhuǎn)遷模式;當(dāng)耦合強度較大時,時滯不僅可以產(chǎn)生間歇性的FHC或FH類型的簇同步放電模式,還會誘導(dǎo)產(chǎn)生簇峰數(shù)不斷變化的同步轉(zhuǎn)遷。在抑制性化學(xué)突觸耦合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中,時滯仍然可以誘導(dǎo)間歇性同步的發(fā)生并產(chǎn)生簇峰數(shù)不斷變化的同步轉(zhuǎn)遷和簇形式不斷變化的同步轉(zhuǎn)遷。當(dāng)耦合強度較小時,時滯可以產(chǎn)生間歇性的FHC類型的簇同步放電模式,但是并沒有誘導(dǎo)產(chǎn)生上述兩種同步轉(zhuǎn)遷模式;當(dāng)耦合強度較大時,時滯不僅可以產(chǎn)生間歇性的FHC和FH類型的簇同步放電模式,還會誘導(dǎo)上述兩種同步轉(zhuǎn)遷模式同時發(fā)生。其次,在混合突觸耦合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中,時滯可以誘導(dǎo)兩種不同的同步轉(zhuǎn)遷模式的發(fā)生,并且其轉(zhuǎn)遷模式的變化與耦合強度以及神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中混合突觸比例有著密切的關(guān)系。在本文中,我們創(chuàng)建了兩種不同的混合突觸耦合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò):第一種是電突觸和化學(xué)突觸相互混合的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(其中化學(xué)突觸中興奮性突觸和抑制性突觸的比例為4:1),第二種是興奮性化學(xué)突觸和抑制性化學(xué)突觸互相混合的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。在這兩種網(wǎng)絡(luò)中,時滯均可誘導(dǎo)兩種同步轉(zhuǎn)遷的發(fā)生。當(dāng)耦合強度較小時,簇峰數(shù)不斷變化的同步轉(zhuǎn)遷產(chǎn)生;當(dāng)耦合強度較大時,簇形式不斷變化的同步轉(zhuǎn)遷產(chǎn)生。而且,如果該混合突觸神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中電突觸或者抑制性化學(xué)突觸的比例較大時,時滯在較小的耦合強度下就可以誘導(dǎo)簇形式不斷變化的同步轉(zhuǎn)遷產(chǎn)生。最后,在化學(xué)混合突觸耦合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中(興奮性突觸和抑制性突觸的時滯不相同),雙時滯可以誘導(dǎo)兩種同步轉(zhuǎn)遷的產(chǎn)生。隨著耦合強度的增大,該神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的同步性會逐漸較弱并消失。當(dāng)抑制性突觸所占的比例較小時,雙時滯可以產(chǎn)生兩種不同形式的同步轉(zhuǎn)遷;當(dāng)抑制性突觸所占比例稍微增大時,雙時滯只能產(chǎn)生簇形式變化的同步轉(zhuǎn)遷模式;當(dāng)抑制性突觸所占比例較大時,同步性逐漸消失,雙時滯無法誘導(dǎo)同步轉(zhuǎn)遷的產(chǎn)生。綜上所述,在不同的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中,時滯可以誘導(dǎo)兩種同步轉(zhuǎn)遷模式的產(chǎn)生。但是在不同的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中,時滯誘導(dǎo)同步轉(zhuǎn)遷的方式和條件不盡相同。
【圖文】：

神經(jīng)元即神經(jīng)細(xì)胞，，是構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，可以感受刺激逡逑并傳導(dǎo)興奮。高等動物神經(jīng)系統(tǒng)含有大量的yL經(jīng)元，人腦中約有１０００億個神經(jīng)逡逑元，大腦皮層約含１４０億。逡逑神經(jīng)元由胞體和突起構(gòu)成，胞體表面有細(xì)胞膜，膜內(nèi)有細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，是逡逑神經(jīng)元代謝和營養(yǎng)的中心；突起又分樹突和軸突兩種（如圖２－１所示）。通常樹逡逑突接受刺激信息，并向胞體傳送，經(jīng)胞體整合后由軸突傳出。一個神經(jīng)元通常只逡逑有一個軸突，也有的沒有軸突，只有樹突，整個神經(jīng)元的形態(tài)主要由樹突決定逡逑的。突觸是神經(jīng)元之間進行信息傳遞的特異性功能接觸部位，借助于突觸，神經(jīng)逡逑元相互聯(lián)系構(gòu)成了神經(jīng)系統(tǒng)，人體通過神經(jīng)系統(tǒng)可以對運動或知覺進行立即反應(yīng)。逡逑神經(jīng)元的分類有很多，根據(jù)神經(jīng)元突起的數(shù)目可分為單極神經(jīng)元（單個突起），逡逑雙極神經(jīng)元（兩個突起）和多極神經(jīng)元（三個或三個以上突起）。根據(jù)功能聯(lián)系逡逑可分為接收、整合信號，及傳導(dǎo)、輸出信號兩部分；由此可將其分為初級感覺神逡逑經(jīng)元，運動神經(jīng)元，如脊髓前角的運動神經(jīng)元和中間神經(jīng)元，如丘腦，脊髓后柱逡逑等神經(jīng)元。根據(jù)作用可將其分為興奮性神經(jīng)元和抑制性神經(jīng)元，如脊髓腹角的運逡逑動神經(jīng)元為興奮神經(jīng)元，閏紹細(xì)胞為抑制性神經(jīng)元等。逡逑Ｊ

電的導(dǎo)體性質(zhì)，這就在電逡逑學(xué)上構(gòu)成了一個電阻元件，逡逑稱為膜電阻。圖２－２就是逡逑１邐？邐邋跨膜狀態(tài)下，神經(jīng)元膜的逡逑邐邋邋邋邋１．邋——ＭＭ１－—二邐邋等效電路邐電容電逡逑阻并聯(lián)電路。逡逑圖２－２神經(jīng)元膜等效電路一電容電阻并聯(lián)電路逡逑靜息電位（ＲＰ）是指細(xì)胞未受刺激時，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的外正內(nèi)負(fù)的逡逑電位差。靜息電位代表了生物神經(jīng)元變化的基礎(chǔ)。大多數(shù)細(xì)胞的靜息電位都是膜逡逑外高，膜內(nèi)低。若我們?nèi)藶橐?guī)定膜外的電位為零電勢，則膜內(nèi)即為負(fù)電勢。神經(jīng)逡逑元膜兩側(cè)內(nèi)負(fù)外正的帶電狀態(tài)稱為膜的極化。當(dāng)膜電位向膜內(nèi)負(fù)值增大方向變化逡逑時，稱為超極化；相反，膜電位向膜內(nèi)負(fù)值減小方向變化，稱為去極化；去極化逡逑進一步加劇，膜內(nèi)電位變?yōu)檎�，而膜外電位變�(yōu)樨?fù)值，則稱為反極化；細(xì)胞受逡逑到刺激后先發(fā)生去極化，再向膜內(nèi)為負(fù)的靜息電位水平恢復(fù)，稱為膜的復(fù)極化。逡逑ＲＰ代表了神經(jīng)元膜的一種電學(xué)極化狀態(tài)，也是神經(jīng)元最基本的生物電現(xiàn)象，逡逑不僅反映了神經(jīng)元最基本的生物電現(xiàn)象
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q42

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本文編號：2675982