【摘要】：神經(jīng)元的同步放電活動(dòng)是神經(jīng)動(dòng)力學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題。在神經(jīng)系統(tǒng)中,神經(jīng)元之間是由突觸連接的,神經(jīng)元之間的突觸作用具有可塑性,因此神經(jīng)元之間的耦合強(qiáng)度并非是固定不變。神經(jīng)系統(tǒng)中噪聲是無處不在的,由于突觸噪聲的影響,神經(jīng)元之間的耦合強(qiáng)度具有隨機(jī)特性,本文研究概率耦合情形下神經(jīng)元集群的同步放電動(dòng)力學(xué)行為。本文首先介紹神經(jīng)元活動(dòng)的生物物理特性,分析神經(jīng)元的基本結(jié)構(gòu)以及信息傳遞過程,并詳述神經(jīng)元的突觸結(jié)構(gòu)以及突觸可塑性�？紤]到神經(jīng)活動(dòng)的振蕩特性,將神經(jīng)元模擬成神經(jīng)振子,提出描述神經(jīng)元集群活動(dòng)的相位演化模型。引入平均數(shù)密度描述神經(jīng)振子集群的整體活動(dòng)特征,推導(dǎo)出平均數(shù)密度演化滿足的Fokker-Planck方程。本研究介紹了不變耦合神經(jīng)元集群的同步放電活動(dòng),數(shù)值分析結(jié)果表明,當(dāng)無外部輸入刺激時(shí),神經(jīng)振子集群放電模式表現(xiàn)為同步振蕩,并隨時(shí)間推移呈現(xiàn)出周期同步放電行為;神經(jīng)陣子集群同步放電程度和刺激強(qiáng)度呈現(xiàn)正相關(guān)狀態(tài);但是刺激頻率接近神經(jīng)系統(tǒng)的特征頻率時(shí),神經(jīng)振子集群表現(xiàn)為陣發(fā)性放電行為。最后,研究概率耦合神經(jīng)元集群的同步放電活動(dòng),與不變耦合的數(shù)值結(jié)果對(duì)比分析表明,在相同的噪聲強(qiáng)度和刺激強(qiáng)度的環(huán)境下,概率耦合神經(jīng)陣子集群同步放電程度高。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q42;O175
【圖文】：

第二章 基本理論物物理學(xué)概述生物組織一樣，大腦是由細(xì)胞組成。在大腦中有一種細(xì)胞胞不做任何計(jì)算，但卻可以為神經(jīng)元活動(dòng)提供支持，部分經(jīng)遞質(zhì)，在神經(jīng)元軸突周圍區(qū)域上其他部分膠質(zhì)細(xì)胞可以力學(xué)研究來說，神經(jīng)元是最重要的細(xì)胞，人類大腦中大約元的生物解剖結(jié)構(gòu)，一般包含胞體，樹突，軸突，突觸四基本解剖結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示。胞體包含細(xì)胞核，細(xì)胞核對(duì)細(xì)里可以進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成，從而使細(xì)胞核成為細(xì)胞的中心突突觸接收神經(jīng)信息的，并且神經(jīng)元的樹突樹結(jié)構(gòu)是很精理超過 10000 個(gè)其他突觸輸入的神經(jīng)信息。

第二章 基本理論一個(gè)快速的化學(xué)突觸被激活時(shí)，我們可以觀察到突觸后電位的快。在這里，突觸后僅僅意味著我們?cè)谕挥|的遠(yuǎn)端或輸出端觀察這輸入部分稱為突觸前末端。當(dāng)突觸為興奮性突觸時(shí)，膜電位迅速恢復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)，即發(fā)生了興奮性突觸后電位(EPSP)。相反，在細(xì)胞膜通常是瞬時(shí)超極化的，導(dǎo)致抑制性突觸后電位(IPSP)。這s 是由興奮性和抑制性突觸后電流(EPSCs 和 IPSCs)引起的，并由電位活動(dòng)觸發(fā)。當(dāng)動(dòng)作電位傳遞到神經(jīng)末梢時(shí)，離子通道會(huì)被打 ，允許2 aC 離子進(jìn)入末端，也可能通過釋放內(nèi)部存儲(chǔ)的2 aC 離子[34離子會(huì)促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)的小泡與突觸末梢的細(xì)胞膜的結(jié)合。在與細(xì)經(jīng)遞質(zhì)就會(huì)從小泡中釋放到突觸間隙。然后，間隙中的神經(jīng)遞質(zhì)受體結(jié)合，相關(guān)受體的離子通道就會(huì)被打開讓細(xì)胞膜內(nèi)外的離子流

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文析究外部刺激輸入?yún)?shù)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)中獨(dú)立生物細(xì)胞動(dòng)力學(xué)行為的建在不變耦合的作用下帶有噪聲的集群相位演化模型，用控制在噪聲作用下同步動(dòng)力學(xué)行為隨相關(guān)參數(shù)變換而演變的過程，頻率和實(shí)驗(yàn)外部輸入頻率強(qiáng)度關(guān)系不同時(shí)，探究實(shí)驗(yàn)參數(shù)如刺行為的影響[70]。記0p (t ) n ( , t)，其中 p (t )表示神經(jīng)陣子集群電密度，本研究選取 00 。 的數(shù)值圖形結(jié)果表明，神經(jīng)振子集群在自發(fā)活動(dòng)的情形下，在時(shí)步放電行為，隨著時(shí)間的推移振蕩逐步加強(qiáng)，最終趨于穩(wěn)定的

【參考文獻(xiàn)】

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3 馮玉強(qiáng);黃梯云;;人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在管理決策中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J];管理信息系統(tǒng);1998年01期

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本文編號(hào)：2748887