腦神經(jīng)網(wǎng)絡在一定條件下可以自發(fā)出現(xiàn)行波、駐波、螺旋波,這些有序時空斑圖的出現(xiàn)往往與某種神經(jīng)疾病有關,但是其產(chǎn)生的機制尚未完全清楚,如何定量描述這些時空斑圖的性質(zhì)仍需要探索,為了解決這些問題,本文采用Hindmarsh-Rose神經(jīng)元模型研究了具有排斥耦合的二維雙耦合層神經(jīng)元網(wǎng)絡從混沌初相位開始演化的動力學行為,并用改進的集團熵來描述神經(jīng)元網(wǎng)絡的時空斑圖.數(shù)值模擬結(jié)果表明:排斥耦合既可以促進有序斑圖的形成,也可以抑制有序斑圖的形成.適當選擇排斥和興奮性耦合強度,排斥耦合可導致單螺旋波、多螺旋波、行波、螺旋波和靶波與其他態(tài)共存、行波與駐波共存等有序斑圖出現(xiàn),螺旋波、行波出現(xiàn)概率分別達到0.4555和0.1667.靶波與其他態(tài)共存和行波與駐波共存出現(xiàn)概率分別達到0.0389和0.1056,我們提出的集團熵可以較好區(qū)分這些有序斑圖和混沌態(tài).當排斥耦合強度足夠大時,網(wǎng)絡一般處于混沌態(tài).當網(wǎng)絡處于弱耦合狀態(tài)時,通過計算集團熵發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡可以出現(xiàn)很大集團,這些結(jié)果有助于理解在實驗中觀察到的現(xiàn)象,從而能為神經(jīng)疾病治療提供幫助. 

【文章來源】：物理學報. 2019,68(11)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁


本文編號：3374094