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含时滞和I_(h)流的神经元的同步放电行为
被引量:
1
1
作者
关利南
张新景
申建伟
《动力学与控制学报》
2023年第8期24-30,共7页
本文研究了时滞和超极化激活的阳离子流I_(h)对抑制耦合的水蛭神经元的同步放电行为的调控.通过数值仿真揭示了时滞、耦合强度和I_(h)流都能诱发丰富的同步转迁行为,如从同步的周期-6簇放电到同步的周期-1簇放电.借助ISI分岔和快慢变量...
本文研究了时滞和超极化激活的阳离子流I_(h)对抑制耦合的水蛭神经元的同步放电行为的调控.通过数值仿真揭示了时滞、耦合强度和I_(h)流都能诱发丰富的同步转迁行为,如从同步的周期-6簇放电到同步的周期-1簇放电.借助ISI分岔和快慢变量分离方法获得了I_(h)流诱导同步转迁行为的动力学原因.研究结果表明,时滞和I_(h)流都是影响水蛭神经元同步行为的重要因素.
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关键词
神经元
时滞
超极化激活的阳离子流
同步
分岔
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职称材料
兴奋性作用诱发神经簇放电个数不增反降的分岔机制
被引量:
8
2
作者
曹奔
关利南
古华光
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第24期57-70,共14页
非线性动力学在识别神经放电的复杂现象、机制和功能方面发挥了重要作用.不同于传统观念,本文提出了兴奋性作用可以降低而不是增加簇内放电个数的新观点.在簇放电模式休止期的适合相位施加强度合适的脉冲或自突触电流,能诱发簇内放电个...
非线性动力学在识别神经放电的复杂现象、机制和功能方面发挥了重要作用.不同于传统观念,本文提出了兴奋性作用可以降低而不是增加簇内放电个数的新观点.在簇放电模式休止期的适合相位施加强度合适的脉冲或自突触电流,能诱发簇内放电个数降低;电流的施加相位越早,所需的强度阈值越大,簇内放电个数越少.进一步,利用快慢变量分离获得的簇放电的动力学性质进行了理论解释.簇放电模式表现出低电位的休止期和高电位的放电的交替,存在于快子系统的鞍结分岔点和同宿轨分岔点之间;放电起始于鞍结分岔、结束于同宿轨分岔;越靠近同宿轨分岔从休止期跨越到放电所需的电流强度越大.因此,电流在休止期上的作用相位越早,就越靠近同宿轨分岔,因而从休止期跨越到放电需要的电流强度阈值越大,放电起始相位到同宿轨分岔之间的区间变小导致放电个数变少.研究结果丰富了非线性现象及机制,对兴奋性作用提出了新看法,给出了调控簇放电模式的新途径.
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关键词
神经簇放电
分岔
兴奋性自突触
时滞
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职称材料
负反馈诱发神经电振荡的反常现象的复杂动力学
被引量:
3
3
作者
蓝昱群
关利南
古华光
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期1122-1133,共12页
传统观念认为,负反馈容易使系统达到稳定平衡点而正反馈容易引起振荡.本研究基于神经元理论模型,提出了负反馈可以诱发稳定平衡点–也就是静息–变为振荡–也就是放电的新观点.在Hopf分岔点附近,作用在静息上的一次足够大的负向脉冲电...
传统观念认为,负反馈容易使系统达到稳定平衡点而正反馈容易引起振荡.本研究基于神经元理论模型,提出了负反馈可以诱发稳定平衡点–也就是静息–变为振荡–也就是放电的新观点.在Hopf分岔点附近,作用在静息上的一次足够大的负向脉冲电流的抑制性刺激,能够引起一个动作电位及随后的衰减振荡的后电位;而能够在后电位上诱发出动作电位的负脉冲电流强度阈值也是衰减振荡的.在模型中,引入具有时滞(τ)的负反馈来模拟抑制性自突触,一个动作电位诱发的负反馈自突触电流会作用到比动作电位延迟τ的后电位上.随时滞增加,能够诱发出放电的负反馈增益强度阈值呈现出具有衰减振荡特点的类似多重相干共振的特性,衰减振荡的周期与电流阈值曲线的周期以及分岔点附近的放电周期相关.另外,负反馈还能诱发出放电与静息共存的复杂行为.本研究的结果不仅揭示了负反馈的新的反常调控作用,还有助于理解在现实神经系统中存在的慢抑制性自突触的潜在功能.
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关键词
HOPF分岔
神经放电
负反馈
时滞
共存
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职称材料
题名
含时滞和I_(h)流的神经元的同步放电行为
被引量:
1
1
作者
关利南
张新景
申建伟
机构
华北水利水电大学数学与统计学院
出处
《动力学与控制学报》
2023年第8期24-30,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(12272135,12202146)
河南省自然科学基金资助项目(212300410196)
河南省教育厅资助项目(23A110011)。
文摘
本文研究了时滞和超极化激活的阳离子流I_(h)对抑制耦合的水蛭神经元的同步放电行为的调控.通过数值仿真揭示了时滞、耦合强度和I_(h)流都能诱发丰富的同步转迁行为,如从同步的周期-6簇放电到同步的周期-1簇放电.借助ISI分岔和快慢变量分离方法获得了I_(h)流诱导同步转迁行为的动力学原因.研究结果表明,时滞和I_(h)流都是影响水蛭神经元同步行为的重要因素.
关键词
神经元
时滞
超极化激活的阳离子流
同步
分岔
Keywords
neuron
time delay
hyperpolarization-activated cation current
synchronization
bifurcation
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
兴奋性作用诱发神经簇放电个数不增反降的分岔机制
被引量:
8
2
作者
曹奔
关利南
古华光
机构
同济大学航空航天与力学学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第24期57-70,共14页
基金
国家自然科学基金(批准号:11872276
11572225
11372224)资助的课题~~
文摘
非线性动力学在识别神经放电的复杂现象、机制和功能方面发挥了重要作用.不同于传统观念,本文提出了兴奋性作用可以降低而不是增加簇内放电个数的新观点.在簇放电模式休止期的适合相位施加强度合适的脉冲或自突触电流,能诱发簇内放电个数降低;电流的施加相位越早,所需的强度阈值越大,簇内放电个数越少.进一步,利用快慢变量分离获得的簇放电的动力学性质进行了理论解释.簇放电模式表现出低电位的休止期和高电位的放电的交替,存在于快子系统的鞍结分岔点和同宿轨分岔点之间;放电起始于鞍结分岔、结束于同宿轨分岔;越靠近同宿轨分岔从休止期跨越到放电所需的电流强度越大.因此,电流在休止期上的作用相位越早,就越靠近同宿轨分岔,因而从休止期跨越到放电需要的电流强度阈值越大,放电起始相位到同宿轨分岔之间的区间变小导致放电个数变少.研究结果丰富了非线性现象及机制,对兴奋性作用提出了新看法,给出了调控簇放电模式的新途径.
关键词
神经簇放电
分岔
兴奋性自突触
时滞
Keywords
neural bursting
bifurcation
excitatory autapse
time delay
分类号
O19 [理学—基础数学]
下载PDF
职称材料
题名
负反馈诱发神经电振荡的反常现象的复杂动力学
被引量:
3
3
作者
蓝昱群
关利南
古华光
机构
同济大学航空航天与力学学院
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期1122-1133,共12页
基金
国家自然科学基金项目(11872276,11572225)
国家级大学生创新创业训练计划(G201845001)资助
文摘
传统观念认为,负反馈容易使系统达到稳定平衡点而正反馈容易引起振荡.本研究基于神经元理论模型,提出了负反馈可以诱发稳定平衡点–也就是静息–变为振荡–也就是放电的新观点.在Hopf分岔点附近,作用在静息上的一次足够大的负向脉冲电流的抑制性刺激,能够引起一个动作电位及随后的衰减振荡的后电位;而能够在后电位上诱发出动作电位的负脉冲电流强度阈值也是衰减振荡的.在模型中,引入具有时滞(τ)的负反馈来模拟抑制性自突触,一个动作电位诱发的负反馈自突触电流会作用到比动作电位延迟τ的后电位上.随时滞增加,能够诱发出放电的负反馈增益强度阈值呈现出具有衰减振荡特点的类似多重相干共振的特性,衰减振荡的周期与电流阈值曲线的周期以及分岔点附近的放电周期相关.另外,负反馈还能诱发出放电与静息共存的复杂行为.本研究的结果不仅揭示了负反馈的新的反常调控作用,还有助于理解在现实神经系统中存在的慢抑制性自突触的潜在功能.
关键词
HOPF分岔
神经放电
负反馈
时滞
共存
Keywords
Hopf bifurcation
neural firing
negative feedback
time delay
coexistence
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
Q424 [生物学—神经生物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
含时滞和I_(h)流的神经元的同步放电行为
关利南
张新景
申建伟
《动力学与控制学报》
2023
1
下载PDF
职称材料
2
兴奋性作用诱发神经簇放电个数不增反降的分岔机制
曹奔
关利南
古华光
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
8
下载PDF
职称材料
3
负反馈诱发神经电振荡的反常现象的复杂动力学
蓝昱群
关利南
古华光
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
3
下载PDF
职称材料
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