本文選題：Hindmarsh-Rose神經(jīng)元 + 磁通��； 參考：《蘭州理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：在神經(jīng)系統(tǒng)中,神經(jīng)元的電活動行為依賴于復雜的電生理條件,這表明在神經(jīng)系統(tǒng)中可以檢測到復雜的電磁場分布。根據(jù)電磁感應定律,由于神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部生物電的影響,使得每個神經(jīng)元的電活行為有所改變。所以當神經(jīng)元出現(xiàn)集體的電活動行為或者信號在大量神經(jīng)元之間傳播時,就應該考慮內(nèi)部電磁場的波動和穿過細胞膜的磁通的作用�；趥鹘y(tǒng)的Hindmarsh-Rose神經(jīng)元模型引入一維磁通變量,建立起一個四變量的神經(jīng)元模型用來描述神經(jīng)元中的電磁感應現(xiàn)象。在這個新模型中,考慮到了磁通對膜電位的作用,在膜電位變量加上記憶電流項。通過改變初始狀態(tài)研究改造模型的動力學特性,可以觀察到多模式的放電活動,這表明了神經(jīng)系統(tǒng)具有記憶效應。其次用改進的神經(jīng)元模型研究電磁感應對神經(jīng)元動力學行為的影響,當不同強度的電磁輻射施加在神經(jīng)元上時,可以檢測神經(jīng)元中電活動的模式轉(zhuǎn)換。改進后的神經(jīng)元模型具有更多的分岔參數(shù)而且電活動的模式可以在很大的參數(shù)范圍內(nèi)進行選擇。我們發(fā)現(xiàn)電磁輻射可以激發(fā)靜息態(tài)的神經(jīng)元,也可以抑制神經(jīng)元中的電活動,重要的是發(fā)現(xiàn)多模式的電活動可以交替出現(xiàn),并且這些結(jié)果與生物實驗一致�；诟倪M的神經(jīng)元模型,通過進行磁通耦合,在神經(jīng)元模型上研究其相位同步。時變電磁場的效應由磁通量來描述,電磁場的耦合也通過磁通量的交換來實現(xiàn)。神經(jīng)元之間通過磁通耦合可以實現(xiàn)完美的相位同步。通過計算Lyapunov指數(shù)和Lyapunov維度來檢測混沌時間序列的相位同步。最后基于一個憶阻器網(wǎng)絡,研究其網(wǎng)絡同步行為。網(wǎng)絡可以通過選擇恰當?shù)鸟詈蠌姸冗_到完全同步。然后改變網(wǎng)絡分岔參數(shù),即讓網(wǎng)絡參數(shù)從以前的值切換至另一個值,觀測網(wǎng)絡同步行為發(fā)現(xiàn):參數(shù)的變化使得網(wǎng)絡同步遭到很大程度的破壞;損傷面積的大小依賴于參數(shù)損壞和變形程度以及破壞的擴散周期。
[Abstract]:In the nervous system, the electrical activity of neurons depends on complex electrophysiological conditions, which indicates that complex electromagnetic fields can be detected in the nervous system. According to the law of electromagnetic induction, the electrical activity of each neuron is changed due to the effect of bioelectricity in the nervous system. Therefore, when the neurons exhibit collective electrical activity or the signal propagates between a large number of neurons, the fluctuation of the internal electromagnetic field and the effect of the magnetic flux passing through the cell membrane should be taken into account. Based on the traditional Hindmarsh-Rose neuron model, a four-variable neuron model was established to describe the electromagnetic induction phenomenon in neurons by introducing one-dimensional flux variables. In this new model, considering the effect of magnetic flux on membrane potential, a memory current term is added to the membrane potential variable. By changing the dynamic characteristics of the modified model, the multi-mode discharge activity can be observed, which indicates that the nervous system has memory effect. Secondly, the effect of electromagnetic induction on neuronal dynamic behavior is studied by using the improved neuron model. When the electromagnetic radiation of different intensity is applied to the neuron, the mode conversion of electrical activity in the neuron can be detected. The improved neuron model has more bifurcation parameters and the mode of electrical activity can be selected in a wide range of parameters. We find that electromagnetic radiation can excite resting neurons and inhibit electrical activity in neurons. It is important to find that multi-mode electrical activity can occur alternately and these results are consistent with biological experiments. Based on the improved neuron model, the phase synchronization is studied on the neuron model by magnetic flux coupling. The effect of time-varying electromagnetic field is described by magnetic flux, and the coupling of electromagnetic field is also realized by the exchange of magnetic flux. Perfect phase synchronization can be achieved by magnetic flux coupling between neurons. The phase synchronization of chaotic time series is detected by calculating Lyapunov exponent and Lyapunov dimension. Finally, based on a resistive network, the synchronization behavior of the network is studied. The network can be fully synchronized by selecting the appropriate coupling strength. Then changing the network bifurcation parameters, that is, switching the network parameters from the previous value to another value, and observing the network synchronization behavior, it is found that the network synchronization is destroyed to a large extent by the change of the parameters; The size of damage area depends on the degree of damage and deformation and the diffusion period of damage.
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R338;O441

【相似文獻】

相關期刊論文 前8條

1 ;神經(jīng)元活動控制胼胝體纖維投射模式的研究取得新進展[J];生命科學;2007年06期

2 王如彬;張志康;;關于耦合神經(jīng)元活動時的能量原理[J];生物物理學報;2005年06期

3 曾曉東，汪云九，齊翔林;視皮層神經(jīng)元活動的振蕩和同步振蕩現(xiàn)象[J];生物化學與生物物理進展;1995年01期

4 張祥鏞;動物行為中不同腦區(qū)神經(jīng)元活動的比較[J];華南師范大學學報(自然科學版);1992年01期

5 吳惠彬;馬立娟;;可興奮神經(jīng)元的非線性動力學性質(zhì)[J];北京理工大學學報;2006年01期

6 劉覲龍,宿雙寧,韓湘文;與作業(yè)無關的新異刺激對獼猴額葉神經(jīng)元延緩期反應的作用[J];生理學報;1988年05期

7 焦金菊，，岳春良，馮甲棣，辛黎;側(cè)腦室注射α－MSH對正常和發(fā)熱貓PO／AH溫度敏感神經(jīng)元單位放電活動的影響[J];錦州醫(yī)學院學報;1994年02期

8 劉覲龍,韓湘文,宿雙寧;大腦額葉神經(jīng)元在痛覺和針剌鎮(zhèn)痛中的作用[J];中國科學(B輯 化學 生命科學 地學);1989年10期

相關會議論文 前3條

1 鄭洪雯;王如彬;;關于神經(jīng)能量的分子神經(jīng)動力學[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

2 胡三覺;王玉英;;噪聲對神經(jīng)元活動基本性質(zhì)的影響[A];中國神經(jīng)科學學會第六屆學術(shù)會議暨學會成立十周年慶祝大會論文摘要匯編[C];2005年

3 余玲玲;李亮;榮培晶;賁卉;秦慶廣;;正常狀態(tài)和內(nèi)臟痛狀態(tài)下不同強度電針激活WDR神經(jīng)元的量效關系研究[A];2011中國針灸學會年會論文集（摘要）[C];2011年

相關重要報紙文章 前1條

1 常麗君;新算法能確定兩神經(jīng)元間的連接概率[N];科技日報;2012年

相關博士學位論文 前3條

1 曾燕;初級傳入神經(jīng)元激活對周圍神經(jīng)元和非神經(jīng)元的信號調(diào)制[D];華中科技大學;2007年

2 王恒通;神經(jīng)元響應特性及其動力學行為[D];蘭州大學;2014年

3 付子英;下丘神經(jīng)元對不同聲刺激模式的反應特性研究[D];華中師范大學;2011年

相關碩士學位論文 前10條

1 呂密;電磁輻射下神經(jīng)元的建模及其動力學分析[D];蘭州理工大學;2017年

2 謝驥;通信基站室內(nèi)電磁輻射分布研究[D];湘潭大學;2017年

3 高婷;噪聲環(huán)境下電磁輻射測量修正研究[D];湘潭大學;2017年

4 張孟舉;脆性巖石受載破碎聲發(fā)射與電磁輻射特性試驗研究[D];湖南科技大學;2017年

5 吳其磊;小型寬帶天線在電磁輻射檢測系統(tǒng)中的應用與研究[D];南京郵電大學;2017年

6 李衡;1800MHz電磁輻射對不同日齡仔鼠海馬區(qū)神經(jīng)細胞增殖的影響[D];鄭州大學;2017年

7 唐坤;基于用戶分布與話務量的基站電磁輻射研究[D];湘潭大學;2017年

8 程東;地下SLF/ELF地震源的電磁輻射特性及應用研究[D];浙江大學;2017年

9 金佳純;超高頻高周波作業(yè)工人電磁輻射暴露現(xiàn)狀及對神經(jīng)行為功能影響的調(diào)查[D];廣東藥科大學;2017年

10 周凱;TD-SCDMA基站電磁輻射預測方法研究[D];湘潭大學;2017年

本文編號：1794109