本文關(guān)鍵詞：FS神經(jīng)元和皮層—丘腦網(wǎng)絡(luò)的模型分析

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【摘要】：大腦是自然界中最為復(fù)雜的系統(tǒng)之一，通常會表現(xiàn)出非常豐富的時空動力學(xué)特征。本文通過數(shù)值分析的方法，由單個的神經(jīng)元模型出發(fā)，，研究ISI倍周期分岔的動力學(xué)特性，并在此基礎(chǔ)上，建立了與實際結(jié)構(gòu)相吻合的皮層-丘腦神經(jīng)回路，并運用仿真模型實現(xiàn)了睡眠-清醒狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，對神經(jīng)元模型的放電模式和各種周期分岔現(xiàn)象有了更進(jìn)一步的認(rèn)識。 通過MATLAB軟件進(jìn)行計算機(jī)模擬仿真的手段，考察了FS（皮層快速發(fā)放）中間神經(jīng)元模型中所具有的動力學(xué)特性。在數(shù)值分析鈉離子通道參數(shù)改變的情況下，皮層中間神經(jīng)元的發(fā)放模式以及不同發(fā)放模式之間存在著轉(zhuǎn)移，并通過峰峰間距(InterSpikeIntervals, ISIs)序列展示了不同發(fā)放模式轉(zhuǎn)移過程中出現(xiàn)的各種周期分岔現(xiàn)象。結(jié)果展現(xiàn)了豐富的動力學(xué)特性：隨著鈉通道參數(shù)的改變，出現(xiàn)了明顯的倍周期分岔和逆倍周期分岔現(xiàn)象，并且最終發(fā)放模型從分岔模式回歸到周期1簇的放電模式。由鈉通道門變量m的三維分岔圖得出，隨著gd的增加，不同分岔圖之間出現(xiàn)相似性，具有延緩特性。通過VS2010軟件，分四個結(jié)構(gòu)層建立了皮層-丘腦網(wǎng)絡(luò)模型，闡述了皮層-丘腦環(huán)路的放電機(jī)制，模擬了細(xì)胞群的放電活動。對皮層-丘腦回路進(jìn)行了計算機(jī)仿真，并基于此模型仿真了慢睡眠時期腦的放電活動，通過仿真模型實現(xiàn)了睡眠-清醒狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。 通過仿真模型模擬大腦中單個神經(jīng)元的發(fā)放，進(jìn)一步提煉發(fā)放的規(guī)律，是對大腦單個神經(jīng)元運動理論研究的初步，進(jìn)而擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)，并且將多個結(jié)構(gòu)層的神經(jīng)細(xì)胞連接起來，可以對大腦作功能分析。對網(wǎng)絡(luò)模型的數(shù)值結(jié)果與實際實驗結(jié)果比對，再從網(wǎng)絡(luò)中找出模型的特性是我們更深層次需要作的工作。 本文數(shù)值計算采用VS2010和MATLAB軟件，并利用ORIGIN對部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，仿真結(jié)果真實可靠。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP391.9;R338

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：1149283