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一类自突触作用下神经元电路的设计和模拟被引量：5: 2015年; 神经元在自突触作用下可以诱发各类放电活动的迁移,神经元动作电位对电自突触的响应比较敏感.通常用包含延迟因子和增益的反馈回路电流来刻画自突触对神经元动作电位的影响.基于Pspice软件,设计了包含自突触效应的神经元电路,用以延迟反馈电路来模拟电自突触对电位的调制作用.研究结果发现:1)在外界刺激和电自突触回路协同作用下,神经元电路输出信号可以呈现静息态,尖峰放电,簇放电状态.2)在时变增大的外界刺激下和自突触回路驱动下,神经元电路的输出电位序列在多种电活动模式之间(静息,尖峰放电,簇放电)交替出现,其机理在于自突触回路具有记忆特性,神经元对于不同的外界刺激可以做出不同模式的响应.3)在给定比较大外界刺激下,改变反馈回路的增益,发现电路输出的序列也可以呈现不同模式交替,即神经元对于相同的刺激可以通过自我调节自突触增益来产生不同模式的响应,其机理可能在于回路的有效反馈,这有助于理解突触的可塑性.; 任国栋武刚马军陈旸; 关键词：神经元电路簇放电

神经元网络中分布式电流诱导靶波机理研究被引量：2: 2013年; 以四变量的Hodgkin-Huxley神经元模型构建规则网络来研究分布式电流刺激诱导靶波问题.在一个二维规则网络的局部方形区域输入恒定刺激电流I1,其余区域结点上的神经元输入刺激电流I2来刻画分布式电流.分别研究了耦合强度、刺激电流I1作用区域(受控神经元个数)、分布式电流梯度(ΔI=I1I2)对靶波形成的影响.研究发现:刺激的区域越小,需要的电流梯度(ΔI)越大;耦合强度越大,诱导靶波所需要的电流梯度(ΔI)也越大.最后讨论了分布式电流作用和靶波的形成机理.进一步研究发现,诱导的靶波对通道噪声有较强的抗干扰性.; 胡柏林马军李凡蒲忠胜; 关键词：神经元网络

非连续的线性耦合方法实现超混沌系统的同步被引量：2: 2013年; 基于李亚普诺夫稳定性理论,严格证明了一类超混沌系统在间歇线性单向耦合下可以实现完全同步.线性控制器通过一个开关函数来调节来实现‘停’和‘控’.第一类开关函数由一个等幅度矩形波来控制,控制器的打开和关闭选取不同的间隔周期(Ta,Tb);第二类开关函数由一个等幅度方波来控制,方波间隔周期记为T0;首先通过构造指数类型的李亚普诺夫论证了两类开关函数调制下两个超混沌系统在单向线性耦合下实现同步的可行性问题.为了定量分析控制效果,定义了一定周期内控制器的平均能耗.在数值计算中,对第一类矩形波函数情形则计算了二参数空间(Ta,Tb)下响应系统的最大李亚普诺夫指数分布,同步区域/非同步区域分布,控制器平均能耗分布,确认在恰当的间隔周期(Ta,Tb)和耦合强度下,两个超混沌系统可以达到完全同步.对第二类方波函数情形则计算了耦合强度和方波间隔周期T0而参数区域内响应系统最大条件李亚普诺夫指数分布,给定耦合强度下选择不同间隔周期下误差函数演化和平均能耗,研究结果表明:在恰当的耦合强度和间隔周期T0下两个超混沌系统可以达到完全同步.同时发现,在恰当的耦合强度下控制器的平均能耗最小,数值计算结果验证了理论分析的可靠性.; 马军吴信谊秦会欣; 关键词：超混沌

神经元网络内自突触诱发的靶波和螺旋波: 神经元自突触对神经元动作电位的调制作用可用一个延迟反馈来刻画.研究发现:神经元自突触在正反馈作用下可以显著改变神经元放电行为.以一类简化的神经元模型在二维空间构造规则网络,研究自突触分布诱发的各类时空斑图行为,探索神经系...; 马军靳伍银秦会欣王春妮; 关键词：神经元网络螺旋波; 文献传递

梯度耦合下神经元网络中靶波和螺旋波的诱发研究被引量：3: 2015年; 神经系统内数量众多的神经元电活动的群体行为呈现一定的节律性和自组织性.当网络局部区域存在异质性或者受到持续周期性刺激,则在网络内诱发靶波,且这些靶波如‘节拍器’可调制介质中行波的诱发和传播.基于Hindmarsh-Rose神经元模型构造了最近邻连接下的二维神经元网络,研究在非均匀耦合下神经元网络内有序波的诱发问题.在研究中,选定网络中心区域的耦合强度最大,从中心向边界的神经元之间的耦合强度则按照阶梯式下降.研究结果表明,在恰当的耦合梯度下,神经元网络内诱发的靶波或螺旋波可以占据整个网络,并有效调制神经元网络的群体电活动,使得整个网络呈现有序性.特别地,当初始值为随机值时,梯度耦合也可以诱发稳定的有序态.这种梯度耦合对网络群体行为调制的研究结果有助于理解神经元网络的自组织行为.; 徐莹王春妮靳伍银马军; 关键词：螺旋波神经元网络

Reliability of linear coupling synchronization of hyperchaotic systems with unknown parameters被引量：1: 2013年; Complete synchronization could be reached between some chaotic and/or hyperchaotic systems under linear coupling.More generally,the conditional Lyapunov exponents are often calculated to confirm the stability of synchronization and reliability of linear controllers.In this paper,detailed proof and measurement of the reliability of linear controllers are given by constructing a Lyapunov function in the exponential form.It is confirmed that two hyperchaotic systems can reach complete synchronization when two linear controllers are imposed on the driven system unidirectionally and the unknown parameters in the driving systems are estimated completely.Finally,it gives the general guidance to reach complete synchronization under linear coupling for other chaotic and hyperchaotic systems with unknown parameters.; 李凡王春妮马军; 关键词：超混沌系统可靠性 LYAPUNOV函数线性控制器

振子模型哈密顿能量计算: 基于亥姆霍兹定理,定义和计算了一类振子模型的哈密顿能量,并分析振子状态和能量的依赖关系。以Hindmarsh-Rose神经元模型为例,发现神经元在簇放电和混沌放电下具有较小的能量,解释了其和癫痫诱发的可能关系。进一步研究...; 马军；靳伍银；; 关键词：神经元能量函数簇放电; 文献传递

离子通道的非均匀分布对环链神经元网络电活动的影响被引量：4: 2013年; 在电位耦合条件下,利用Morris-Lecar神经元模型构造环链神经元网络,研究了离子通道分布不均匀情形下神经元网络群体电活动的演化和转变问题.在数值研究中通过改变局部区域的离子通道电导值模拟离子通道的非均匀分布,并对其可能的机制进行了分析.还研究了网络中局部区域的钙离子电导的差异性和钾离子电导的差异性如何逐渐激发周边神经元,以及诱发的行波如何依赖于神经元之间的耦合强度.研究发现,增大钙离子电导到一定程度或减小钾离子电导到一定程度可以诱发周围神经元产生兴奋并产生稳定的行波;相反,减小钙离子电导或增大钾离子电导则会减缓或阻断行波的传递.在同时改变钙离子电导和钾离子电导的情况下,行波的诱发和传播完全依赖于钙离子电导的增量和钾离子电导的减量.; 吴信谊马军谢振博

分布式电流刺激抑制心肌组织中螺旋波被引量：3: 2013年; 利用两种恒定电信号刺激介质不同区域来产生分布式电流,外界分布式电流内化为跨膜电流后在介质中形成稳定的梯度力可抑制螺旋波的传播.当螺旋波被消除后系统进一步演化为均匀态且对应的膜片电位采样序列逐渐趋于一个稳定值.在考虑噪声情况下,该方法仍然能消除螺旋波,对其采样序列分析也验证了方法的可靠性.; 王春妮马军; 关键词：螺旋波激发介质

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国家自然科学基金(11265008)

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