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基于Hodgkin-Huxley模型的神经元网络信息编码模式对比
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作者 刘瑾琬 逯迈 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2024年第2期212-219,共8页
目的:基于Hodgkin-Huxley(HH)神经元模型的神经元网络信息编码模式提出两类不同的信息编码方法对比。方法:采取HH神经元模型和化学突触,利用数值模拟的方法搭建不同拓扑结构的生物神经元网络,通过平均频率编码和峰峰间隔编码(ISIs)两种... 目的:基于Hodgkin-Huxley(HH)神经元模型的神经元网络信息编码模式提出两类不同的信息编码方法对比。方法:采取HH神经元模型和化学突触,利用数值模拟的方法搭建不同拓扑结构的生物神经元网络,通过平均频率编码和峰峰间隔编码(ISIs)两种信息编码方法对比研究在正弦波信号和随机音频信号刺激下平均频率编码和ISIs编码的特异性,分析不同刺激信号下神经元网络的信息编码模式。结果:神经元网络的信息编码模式与刺激信号类型具有相关性:当刺激信号为连续的周期信号时,神经元网络会产生与刺激信号对应的具有周期性的放电序列;当刺激信号为随机信号时,神经元网络的放电率会随着刺激信号强度发生变化,刺激信号强度越大,动作电位发放率越高。在同一刺激信号下,神经元网络的拓扑结构会影响神经元网络放电序列的时间结构。结论:神经元网络信息编码模式与刺激信号相关,不同拓扑结构的神经元网络放电序列时间结构不同。ISIs编码方法精确度更高,包含的信息量更大,与平均频率编码相结合的编码方法能够有效表达神经元网络在刺激信号下信息编码模式的动态改变。 展开更多
关键词 Hodgkin-Huxley模型 神经元网络 数值模拟 平均频率编码 峰峰间隔编码
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不同ISI下异同判断的同反应启动效应 被引量:7
2
作者 张之光 禤宇明 傅小兰 《心理学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2003年第3期317-322,共6页
通过改变刺激对中的第一个刺激消失到第二个刺激出现之间的间隔 (interstimulusinterval,简称ISI) ,并控制呈现的刺激前后试验不重复 ,分别进行不同形状白色图形的异同判断实验和不同颜色圆形的异同判断实验 ,系统地考察不同ISI下异同... 通过改变刺激对中的第一个刺激消失到第二个刺激出现之间的间隔 (interstimulusinterval,简称ISI) ,并控制呈现的刺激前后试验不重复 ,分别进行不同形状白色图形的异同判断实验和不同颜色圆形的异同判断实验 ,系统地考察不同ISI下异同判断的同反应启动效应 ,研究异同判断的加工机制。两个实验均采用 2 (前次试验类型 :异、同 )× 2 (当前试验类型 :异、同 )× 6(ISI :1 0 0ms、2 0 0ms、30 0ms、40 0ms、50 0ms、60 0ms)重复测量设计。被试为2 1名大学本科生 ,其中男生 1 0名 ,女生 1 1名。结果发现 ,在两实验中的每一种ISI条件下 ,同反应后的试验的反应时均显著短于异反应后的试验的反应时 ,即表现出显著的同反应启动效应。实验的结果支持异同判断的双过程模型 。 展开更多
关键词 异同判断 序列效应 同反应启动效应 刺激间隔(isi) 双过程模型
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PERFORMANCE OF CODED OFDM VIA VARIABLE GUARD INTERVAL 被引量:1
3
作者 LiWaiyun BakirMohammed LiuJingao ZhuShouzheng 《Journal of Electronics(China)》 2005年第1期70-76,共7页
This letter presents the principles of Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing (COFDM) system and focuses on the effect of the Guard Interval (GI) on the systemperformance. The role of the GI parameter period... This letter presents the principles of Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing (COFDM) system and focuses on the effect of the Guard Interval (GI) on the systemperformance. The role of the GI parameter period to solve the problem of interferences that occur at the receiver is discussed. A new COFDM concept with a Variable GI (VGI) is proposed in order to improve the Bit Error Rate (BER) performance in the presence of multipaths with variable delays. A series of simulations have been carried out on the BER performance as a function of GI, maximum delay spread, and Signal-to-Noise Ratio (SNR), with QPSK as modulation scheme over multipath fading and Additive White Gaussian Noise (AWGN). The results show that the optimum values of the GI parameter approximately equal to the maximum delay spread, and the proposed system with VGI provides a better performance compared with the fixed length GI. 展开更多
关键词 OFDM VIA 多路衰减 VGI 最大延迟张开 误码率
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神经元模型的复杂动力学:分岔与编码 被引量:17
4
作者 王海侠 陆启韶 郑艳红 《动力学与控制学报》 2009年第4期293-296,共4页
研究了改进的Morris-Lecar(ML)神经元模型的放电节律模式和模式转化的峰峰间期(interspike intervals,ISIs)分岔结构,通过调节模型中的两个重要参数μ和Vk,发现对于固定的μ,改变Vk,神经元呈现出从倍周期级联分岔到加周期分岔的复杂结构... 研究了改进的Morris-Lecar(ML)神经元模型的放电节律模式和模式转化的峰峰间期(interspike intervals,ISIs)分岔结构,通过调节模型中的两个重要参数μ和Vk,发现对于固定的μ,改变Vk,神经元呈现出从倍周期级联分岔到加周期分岔的复杂结构,放电模式从静息态转化为周期、混沌簇放电状态;若选取此分岔过程中的某一Vk值,对μ进行调节,呈现出的ISIs分岔结构在很大程度上取决于单个神经元的放电节律模式,且单个神经元处于混沌簇放电时,μ带来的分岔动力学行为较丰富.由于神经元能够通过动作电位对信息进行编码,所以我们推测,研究神经元的放电节律模式和动作电位的ISIs分岔结构能为理解神经信息编码机制提供线索. 展开更多
关键词 分岔 峰峰间期 神经编码
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基于最大锋电位间隔的爆发检测自适应算法 被引量:4
5
作者 陈琳 林云生 +4 位作者 陈传平 李向宁 周炜 曾绍群 骆清铭 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期297-302,共6页
在各种类型的培养神经元网络、哺乳动物中枢神经系统和切片中,都可以观察到爆发。爆发是空间-时间放电模式的重要特征,它由一系列高频率发放的连续动作电位组成,由于在时间尺度上的复杂性,使其辨识和探测存在许多困难。自适应算法利用... 在各种类型的培养神经元网络、哺乳动物中枢神经系统和切片中,都可以观察到爆发。爆发是空间-时间放电模式的重要特征,它由一系列高频率发放的连续动作电位组成,由于在时间尺度上的复杂性,使其辨识和探测存在许多困难。自适应算法利用爆发外部锋电位间隔超过爆发内部锋电位间隔的累加和识别爆发本身。基于该算法原理,以爆发内部最大锋电位间隔参数作为确定爆发的约束条件,改进爆发检测自适应算法。实验结果表明,改进算法可以有效地避免爆发的漏检和错检,较准确地检测出神经元的爆发活动,确定爆发活动的数目和持续时间等,爆发检测的平均准确率为93.8%,比原自适应算法提高了35.3%。 展开更多
关键词 爆发 锋电位间隔 爆发持续时间 爆发间隔 自适应算法
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损伤神经自发放电节律分岔与频率变化的非线性特征 被引量:6
6
作者 段玉斌 菅忠 +1 位作者 胡三觉 龙开平 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期53-56,共4页
为了研究神经放电节律加周分岔与放电频率变化之间的关系 ,采用大鼠坐骨神经慢性结扎模型 ,记录损伤区的自发放电 ,观察放电节律转化的动力学规律 ,分析相应的放电频率的变化 ,并用理论模型进行数值模拟。结果表明 ,与放电节律加周分岔... 为了研究神经放电节律加周分岔与放电频率变化之间的关系 ,采用大鼠坐骨神经慢性结扎模型 ,记录损伤区的自发放电 ,观察放电节律转化的动力学规律 ,分析相应的放电频率的变化 ,并用理论模型进行数值模拟。结果表明 ,与放电节律加周分岔相对应 ,放电频率的变化呈现非线性的特征 ,数值模拟支持实验的发现。研究提示 :神经放电的频率变化与刺激强度的改变并非呈简单的线性相关 。 展开更多
关键词 损伤神经 频率变化 非线性特征 自发放电 节律 动作电位间期 分岔 频率编码
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实验性神经起步点的不规则节律中的非稳定周期轨道 被引量:3
7
作者 菅忠 任维 +3 位作者 胡三觉 万业宏 古华光 杨继庆 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期70-78,共9页
在大鼠坐骨神经结扎模型中 ,记录到放电节律以周期加方式相互转化。在确认了周期二与周期三之间的不规则节律具有混沌性质后 ,借助峰峰间期序列的回归映象方法 ,使用了一种测度增强算法 ,确认了此混沌放电中的非稳定周期轨道结构。提示... 在大鼠坐骨神经结扎模型中 ,记录到放电节律以周期加方式相互转化。在确认了周期二与周期三之间的不规则节律具有混沌性质后 ,借助峰峰间期序列的回归映象方法 ,使用了一种测度增强算法 ,确认了此混沌放电中的非稳定周期轨道结构。提示出非稳定周期轨道在神经不规则放电节律的动力学之中起着重要作用。 展开更多
关键词 损伤神经 自发放电 动作电位间期 混沌 非稳定周期轨道
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受损背根节神经元自发放电节律的整数倍模式及其动力学变化 被引量:6
8
作者 龙开平 yahoo.com +2 位作者 胡三觉 段玉斌 徐晖 《生理学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期481-487,共7页
本文记录了大鼠损伤背根节神经元的自发放电活动。采用背根节慢性压迫动物模型,记录慢性压迫手术后3~10d背报节的自发放电。在记录的156根纤维中,观察到17根(占11%)出现的动作电位峰峰间期(ISI)以某一基础间期的整数倍模式出现... 本文记录了大鼠损伤背根节神经元的自发放电活动。采用背根节慢性压迫动物模型,记录慢性压迫手术后3~10d背报节的自发放电。在记录的156根纤维中,观察到17根(占11%)出现的动作电位峰峰间期(ISI)以某一基础间期的整数倍模式出现的整数倍时间节律形式,其回归映射图为晶格状点阵结构,并且该时间形式受细胞膜上钠、钾通道的调控。上述结果表明:某些直观看似不规则的放电时间序列是有着内在的结构和规律性的,这种规律取决于膜上通道和内环境的状态。 展开更多
关键词 自发放电 动作电位间期 神经信息编码 整数倍
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用近似熵测量神经放电峰峰间期的复杂性 被引量:3
9
作者 韩晟 段玉斌 +3 位作者 菅忠 谢勇 邢俊玲 胡三觉 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期448-451,共4页
近似熵是用来测量信号复杂程度的非线性方法。为了研究神经放电序列的复杂性,用该方法及其改进方法对大鼠损伤坐骨神经模型、大鼠脑薄片视上核神经元自发放电模型、背根节自发放电模型峰峰间期以及Rose-Hindmarsh理论神经元模型分叉数... 近似熵是用来测量信号复杂程度的非线性方法。为了研究神经放电序列的复杂性,用该方法及其改进方法对大鼠损伤坐骨神经模型、大鼠脑薄片视上核神经元自发放电模型、背根节自发放电模型峰峰间期以及Rose-Hindmarsh理论神经元模型分叉数据进行了动态测量。结果表明,近似熵可以定量反映多种神经放电序列复杂性的变化,是一种较为有效的复杂性度量方法。 展开更多
关键词 神经元 动作电位峰峰间期 复杂性 近似熵
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基于混沌降噪的神经元放电峰峰间期序列分析 被引量:3
10
作者 龚云帆 史习智 +2 位作者 任维 徐健学 胡三觉 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期339-344,共6页
围绕如何来消除神经元峰峰间期序列中随机噪声影响从而提取出决定不规则性的确定性动力学关系这个问题,本文首先简要介绍峰峰间期序列样本的制备,然后着重讨论一个简单可行的混沌时间序列降噪方法的原理和算法实现,最终将该方法运用... 围绕如何来消除神经元峰峰间期序列中随机噪声影响从而提取出决定不规则性的确定性动力学关系这个问题,本文首先简要介绍峰峰间期序列样本的制备,然后着重讨论一个简单可行的混沌时间序列降噪方法的原理和算法实现,最终将该方法运用到神经元放电活动数值模拟和实验记录到的峰峰间期时间序列样本分析中。本文分析结果再次证明神经放电活动中确实存在着不规则混沌运动。 展开更多
关键词 神经元 混沌 非线性降噪 峰峰间期
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损伤神经自发放电节律的转化方式 被引量:10
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作者 段玉斌 菅忠 +1 位作者 胡三觉 任维 《第四军医大学学报》 1999年第1期44-47,共4页
目的:对损伤神经自发放电节律进行分类并探讨其转化规律.方法:长时间顺序记录单纤维自发放电的相邻动作电位峰峰间期,应用钾通道阻断剂作用于神经损伤区,观察节律的变化情况.结果:损伤神经产生多种形式的自发放电,其中部分为周... 目的:对损伤神经自发放电节律进行分类并探讨其转化规律.方法:长时间顺序记录单纤维自发放电的相邻动作电位峰峰间期,应用钾通道阻断剂作用于神经损伤区,观察节律的变化情况.结果:损伤神经产生多种形式的自发放电,其中部分为周期性的,包括周期1、周期2、周期3等;发现周期1向周期2转化有3种方式:①周期1经倍分岔转化为周期2;②周期1节律经激变转化为周期2;③周期1经混沌转化为周期2.结论:损伤神经自发放电周期1向周期2转化有3种方式,支持了已有的理论研究. 展开更多
关键词 神经损伤 电生理学 动作电位 钾通道
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神经放电加周期分岔中由随机自共振引起一类新节律 被引量:6
12
作者 杨明浩 古华光 +2 位作者 李莉 刘志强 任维 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期465-470,共6页
当改变实验性神经起步点细胞外[Ca2+]时,放电节律表现出从周期1节律转换为周期4节律的加周期分岔序列。其中,周期n节律转换为周期n+1节律的过程中(n=1,2,3)存在一种新的具有交替特征的节律,该新节律为周期n簇与周期n+1簇放电的交替,并... 当改变实验性神经起步点细胞外[Ca2+]时,放电节律表现出从周期1节律转换为周期4节律的加周期分岔序列。其中,周期n节律转换为周期n+1节律的过程中(n=1,2,3)存在一种新的具有交替特征的节律,该新节律为周期n簇与周期n+1簇放电的交替,并且周期n+1簇的时间间隔序列呈现出整数倍特征。确定性神经放电理论模型(Chay模型)只能模拟周期n节律直接到周期n+1节律的加周期分岔序列;而随机Chay模型可以模拟实验中的加周期分岔过程和新节律。进一步,新节律被确认是经随机自共振机制产生的。这不仅解释了实验现象,也将随机自共振的产生区间从以前认识到的Hopf分岔点附近扩大到加周期分岔点附近,同时扩大了噪声在神经放电和神经编码中起重要作用的参数区间。 展开更多
关键词 神经放电 峰峰间期 加周期分岔 随机自共振 整数倍节律
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一个电化学动力系统中的混合模式振荡 被引量:3
13
作者 于蓉蓉 谢勇 +1 位作者 王震 惠小健 《信阳师范学院学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第4期526-530,共5页
为了研究溴化铟(III)在含有大量硫氰酸钠电解液中扩散电化学系统的电流自激振荡,采用回归映射和庞加莱截面,考察混合模式振荡和混沌现象的动力学状态.根据数值模拟结果得出,电流的时间序列以某一特定序列的形式出现混合模式振荡行为,并... 为了研究溴化铟(III)在含有大量硫氰酸钠电解液中扩散电化学系统的电流自激振荡,采用回归映射和庞加莱截面,考察混合模式振荡和混沌现象的动力学状态.根据数值模拟结果得出,电流的时间序列以某一特定序列的形式出现混合模式振荡行为,并且出现了相邻两个周期状态交错出现的周期状态和混沌状态;通过电流的分岔图和周期图,从理论上分析了混合模式振荡行为的有序变化.结果表明:电化学模型呈现出的混合模式振荡行为有着规律的周期性变化,这与现有的文献结果保持一致. 展开更多
关键词 混沌 混合模式振荡 回归映射 庞加莱截面 峰峰间期 时间序列
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电刺激大鼠尾壳核诱导丘脑外侧背核神经元出现与海马电图变化相关的特征性放电脉冲间隔(英文) 被引量:2
14
作者 刘青 韩丹 +1 位作者 汪胜 邹祖玉 《生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期573-586,共14页
本文旨在探讨电刺激右侧尾壳核(caudate putamen nucleus,CPu)对双侧丘脑外侧背核(laterodorsal thalamic nucleus,LD)单个 神经元放电和海马(hippocampus,HPC)电图瞬时时间编码形式的调制性影响。用21只雄性Sprague-Dawley大鼠(150-250... 本文旨在探讨电刺激右侧尾壳核(caudate putamen nucleus,CPu)对双侧丘脑外侧背核(laterodorsal thalamic nucleus,LD)单个 神经元放电和海马(hippocampus,HPC)电图瞬时时间编码形式的调制性影响。用21只雄性Sprague-Dawley大鼠(150-250 g),重 复急性强直电刺激(60Hz,2s,0.4-0.6mA)右侧尾壳核(acute tetanization of the right caudate putamen nucleus,ATRC)诱发大鼠癫痫模 型,4通道同步记录双侧LD神经元单位放电和双侧HPC深部电图。结果如下:重复施加ATRC可以诱导大鼠出现(1)双侧 LD-HPC癫痫电网络间的功能性环状联系。起始点为对侧LD神经元原发性单位后放电,随后出现同侧LD神经元原发性单位 后放电,然后呈现同侧HPC电图原发性后放电,最终引起对侧HPC电图脱同步化效应;(2)双侧LD神经元放电脉冲间隔 (interspike intervals,ISIs)散点分布形式与刺激前呈现镜像对称特征。对侧LD神经元原发性后放电的ISI点分布基于底层而且持 续时间较长,具有更加明显的突触可塑性特征:(3)随着ATRC串次的增加,对侧LD神经元原发性单位后放电间的爆发式放 电时程逐渐延长、可以募集增强海马电图同步化电活动;显现对侧LD神经元单个放电脉冲与HPC电γ电振荡(20-25 Hz)间 的锁相(phase—lock)和锁时(time-lock)关系。结果提示:ATRC町以募集形成具有联系的双侧LD神经元放电和HPC电图特征性 的神经信息编码形式,以对侧更加明显。这些跨越大脑半球、涉及多结构的功能性神经信息网络的建立很可能是癫痫发生、 发展和扩布的重要信息编码机制。 展开更多
关键词 丘脑外侧背核 海马 尾壳核 放电脉冲间隔 峰间隔 强直电刺激 癫痫
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基于IF模型阈值神经元的随机共振 被引量:2
15
作者 王俊琦 焦贤发 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期939-942,954,共5页
文章基于带阈值的积分放电模型,研究了神经元在背景噪声和周期信号驱动下的随机共振现象。利用镜像法得到峰电位时间间隔(interspike interval,简称ISI)的概率密度函数,通过数值积分得到平均ISI,数值模拟表明,ISI概率密度函数的峰值与... 文章基于带阈值的积分放电模型,研究了神经元在背景噪声和周期信号驱动下的随机共振现象。利用镜像法得到峰电位时间间隔(interspike interval,简称ISI)的概率密度函数,通过数值积分得到平均ISI,数值模拟表明,ISI概率密度函数的峰值与噪声强度的关系曲线是非单调的,平均ISI关于信号频率的演化是非单调的。结果表明,在背景噪声和周期信号驱动下,动作电位的发放确实存在随机共振现象。 展开更多
关键词 随机共振 噪声 积分放电模型 isi密度函数 平均isi
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峰峰间期逐渐增大的动力学机制(英文) 被引量:2
16
作者 谢勇 段玉斌 +2 位作者 徐健学 康艳梅 胡三觉 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期401-408,共8页
在3或4个轻度结扎受损的大鼠坐骨神经上加入5 mmol/L EGTA的无钙灌流液的神经生理实验中,可以观察到一种在活动相峰峰间期逐渐增大的周期阵发放电现象。从非线性动力学角度分析该现象产生的动力学机制对于理解神经元复杂的放电行为具有... 在3或4个轻度结扎受损的大鼠坐骨神经上加入5 mmol/L EGTA的无钙灌流液的神经生理实验中,可以观察到一种在活动相峰峰间期逐渐增大的周期阵发放电现象。从非线性动力学角度分析该现象产生的动力学机制对于理解神经元复杂的放电行为具有重要意义。通过Hindmarsh-Rose神经元模型的分析,对该现象产生的一种可能的机制进行了揭示,即鞍结分岔和鞍点同宿分岔支配着这种阵发放电形式,而且后者对峰峰间期逐渐的增大起着更重要的作用。 展开更多
关键词 峰峰阃期 鞍结分岔 鞍点同宿分岔 方波阵发放电 坐骨神经 无钙灌流液 神经生理
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大鼠视上核神经元自发放电节律的确定性机制 被引量:4
17
作者 韩晟 菅忠 胡三觉 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期494-500,共7页
利用非线性动力学的方法 ,在多种生物数据中找到了确定性机制。大鼠下丘脑视上核(supraopticnucleus,SON)神经元自发产生不规则的放电。为了研究这些不规则放电是否含有确定性机制 ,用电流钳对大鼠SON神经元进行全细胞纪录,取动作电位... 利用非线性动力学的方法 ,在多种生物数据中找到了确定性机制。大鼠下丘脑视上核(supraopticnucleus,SON)神经元自发产生不规则的放电。为了研究这些不规则放电是否含有确定性机制 ,用电流钳对大鼠SON神经元进行全细胞纪录,取动作电位峰峰间期序列(interspikeinterval,ISI)作为研究对象。采用一种新的检测时间序列非稳定周期轨道的方法分析ISI序列 ,发现ISI含有非稳定周期轨道族 ,即周期1 ,周期2 ,和周期3存在。结果表明 ,SON神经元的自发放电序列存在确定性的动力学机制。 展开更多
关键词 非稳定周期轨道 自发放电 视上核 神经元
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周期激励下FitzHugh-Nagumo模型的两种多峰分布放电节律 被引量:2
18
作者 魏春玲 古华光 +2 位作者 杨明浩 刘志强 任维 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期22-28,共7页
文章揭示了外界周期脉冲激励下神经元系统产生的随机整数倍和混沌多峰放电节律的关系。随机节律统计直方图呈多峰分布、峰值指数衰减、不可预报且复杂度接近1;混沌节律统计直方图呈不同的多峰分布,峰值非指数衰减、有一定的可预报性且... 文章揭示了外界周期脉冲激励下神经元系统产生的随机整数倍和混沌多峰放电节律的关系。随机节律统计直方图呈多峰分布、峰值指数衰减、不可预报且复杂度接近1;混沌节律统计直方图呈不同的多峰分布,峰值非指数衰减、有一定的可预报性且复杂度小于1。混沌节律在激励脉冲周期小于系统内在周期且刺激强度较大时产生,参数范围较小;而随机节律在激励脉冲周期大于系统内在周期且脉冲刺激强度小时,可与随机因素共同作用而产生,产生的参数范围较大。上述结果揭示了两类节律的动力学特性,为区分两类节律提供了实用指标。 展开更多
关键词 神经放电 峰峰间期 混沌 多峰放电节律 整数倍放电 随机共振
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急性大鼠癫痫模型海马神经元原发性单位后放电脉冲间隔特征 被引量:1
19
作者 刘青 吴俊芳 +5 位作者 汪胜 胡玲 覃星奎 王文挺 刁芳明 韩丹 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期409-417,共9页
受到刺激后即刻出现的海马(hippocampus,HPC)原发性单位后放电是癫痫相关性细胞电活动的重要形式之一,其放电脉冲间隔(interspikeinterval,ISI)和串内平均频率(Hz)特征及其在网络癫痫形成中的作用值得探讨。实验用急性强直电刺激(60Hz,2... 受到刺激后即刻出现的海马(hippocampus,HPC)原发性单位后放电是癫痫相关性细胞电活动的重要形式之一,其放电脉冲间隔(interspikeinterval,ISI)和串内平均频率(Hz)特征及其在网络癫痫形成中的作用值得探讨。实验用急性强直电刺激(60Hz,2s,0.4~0.6mA)大鼠右侧后背HPC(acutetetanizationoftherightposteriordorsalhippocampus,以后简称ATPDH)或右侧尾壳核(acutetetanizationoftherightcaudateputamennucleus,以后简称ATRC)诱导HPC或皮层网络癫痫,重点观察HPC神经元原发性单位后放电模式和上述的瞬时时间编码特征。结果表明:(1)HPC原发性单位后放电表现为两种不同的放电模式,即先易化后抑制或先抑制后易化,其ISI序列分别表现为先小后大的“头尾”式分布或先大后小的“尾头”式分布。(2)ATPDH主要引起“尾头”式(35/57串)、而ATRC主要引起“头尾”式(12/22串)ISI点分布的原发性单位后放电,串内“头”、“尾”平均持续时间均具有明显差异(P<0.05)。(3)ATRC可以诱导双侧HPC单位后放电出现交互的“头尾”、“尾头”式ISI点分布特征。(4)多串电刺激可以诱导HPC原发性单位后放电特征性ISI点分布重复显现。(5)特征性HPC原发性单位后放电伴随出现网络癫痫发作样高频电振荡。这提示:强直电刺激诱导的HPC神经元原发性单位后放电“头尾”或“尾头”式ISI序列分布规律,可以较准确地反映所记录神经元的诱发性易化或抑制活动的程度,用于网络癫痫形成中单个成员细胞癫痫相关性电活动机制的分析。 展开更多
关键词 单位后放电 放电脉冲间隔 海马 电振荡 电刺激
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电刺激诱导大鼠海马癫痫电网络神经信息分析 被引量:1
20
作者 吴俊芳 王文挺 +1 位作者 魏晓菲 韩丹 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期259-267,共9页
探讨电刺激致海马(hippocampus,HPC)癫痫网络的神经信息特征和M型胆碱能受体阻断剂东莨菪碱(scopolamine)对该信息特征的调制作用。实验用雄性SD大鼠45只,体重150 ̄250g。急性强直电(60Hz,2s,0.4 ̄0.6mA)刺激右侧后背HPC(acutetetanizat... 探讨电刺激致海马(hippocampus,HPC)癫痫网络的神经信息特征和M型胆碱能受体阻断剂东莨菪碱(scopolamine)对该信息特征的调制作用。实验用雄性SD大鼠45只,体重150 ̄250g。急性强直电(60Hz,2s,0.4 ̄0.6mA)刺激右侧后背HPC(acutetetanizationoftherightposteriordorsalhippocampus,ATPDH),双电极同步记录同侧HPC网络和单个神经元电活动。分析癫痫发作样高频电振荡(ripple)功率谱(powerspec-trum)、尖波连续发放峰间间隔(interpeakinterval,IPI)和单位时间内平均频率(Hz),并同步分析单个神经元放电脉冲间隔(interspikeinterval,ISI)的变化特征。发现:(1)ATPDH诱导的HPC癫痫放电模式主要包括rip-ple和具有稳定频率特征的尖波样连续发放;(2)东莨菪碱(i.p.)可以提前ripple第1组分最大功率(μV2)与单个神经元原发性单位后放电最大ISI出现的时间,对最大ISI的作用更明显;(3)东莨菪碱可以部分再现重复施加ATPDH诱导出现巨大尖波连续发放IPI和神经元放电ISI平行发展特征。结果提示:M胆碱能受体阻断剂东莨菪碱可以同时调制HPC癫痫网络成员电场和细胞的瞬时编码信息;而成员电场ripple功率谱/连续尖波IPI和神经元放电ISI点分布的对比研究,可以用于分析癫痫网络瞬时编码信息和药物生物学效应。 展开更多
关键词 海马癫痫 功率谱 峰间隔 放电脉冲间隔 电刺激 大鼠
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