包络调制信号和电磁辐射驱动下神经动力学研究-论文-万方医学网

包络调制信号和电磁辐射驱动下神经动力学研究

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摘要生物神经元接收多个噪声振荡信号的研究是认识信号叠加的动态响应对大脑信息处理的基础，对皮层神经元在嘈杂的环境中的信息传递的研究是当前神经科学领域内国际前沿热门课题。 　　本文针对包络调制信号和电磁辐射驱动下的神经动力学作出了研究，利用非线性动力学的方法，在高斯白噪声的条件下，对FHN神经元模型进行计算模拟，取得了以下的研究成果： 　　1.本文讨论了具有包络调制信号的FHN模型，通过利用时间序列图、功率谱、最小变量系数、相图等研究方法发现在中等噪声强度下，FHN神经元放电的脉冲序列更加规则，同时也发现神经元的脉冲与包络调制信号很同步。同时也发现，神经元放电状态和包络信号也会产生同步现象。 　　2.含有拍频的FHN神经元模型的基础上加入电磁信号进行模拟并讨论，发现随机振动仍然存在。这主要是考虑电磁诱导对神经元的影响，同时，在选择合适的参数下，脉冲序列和包络信号同步现象更明显。 　　3.选取100个神经元，通过在神经网络中引入包络信号来研究网络放电的同步性。本文在控制其它参数的基础上分别就连接概率，恒定电流强度，噪声强度为研究对象，来分析网络同步放电和信号响应。利用时间演化图、时间序列图、平均放电率以及傅里叶系数等方法研究各个参数对网络同步影响。 　　以上的研究可能提供了重要的生物学意义，因为现实中的神经元常常同时受到不同频率的多个振荡信号的驱动，因此迫切需要，在真实的神经系统中提供一种可能的信息理解、处理和传输机制仍然是一个重大的挑战。