经颅磁刺激感应外电场作用下最小神经元模型放电起始动态机理分析

经颅磁刺激(TMS)是一种采用电磁线圈在大脑指定区域产生磁场的刺激方式.TMS的治疗原理是通过电磁感应产生作用于神经元的外加电场进而影响神经元编码.然而目前TMS感应外电场改变神经元编码的内在机理尚不清楚.研究表明,神经元编码由神经元的放电起始动态机理决定.本文建立了TMS感应外电场作用下的最小神经元模型,采用相平面分析和分岔分析方法,研究了外电场作用下神经元放电起始动态的动力学机理,并从阈下电位的不同动力学特性离子电流竞争角度揭示了TMS感应外电场作用下神经元放电起始动态的生理学机理.

最小神经元模型放电起始动态控制与分析

本文采用最小神经元模型,从生理学角度设计wash-out滤波器,实现了不同放电起始动态机理之间的转换,并证明wash-out滤波器控制通过影响阈下电流的竞争结果改变了神经元的放电起始动态机理.