实验性神经起步点产生的整数倍簇放电节律

随机Hindmarsh-Rose模型中产生簇(bursting)放电节律是神经放电中存在随机自共振的一个重要理论证据,但是,该簇放电节律在实验中一直没有被发现。在实验性神经起步点细胞外[Ca^(2+)](Ca^(2+)]o)低于周期1节律的[Ca^(2+)]o时,发现了一种簇放电节律。其簇簇间期(inter-burst intervals,IBIs)呈现出与随机自共振引起的整数倍峰放电(integer multiple spiking)节律的峰峰间期类似的整数倍特征。随机Hindmarsh-Rose模型中产生的簇(bursting)放电节律也表现出类似的特征。结果验证了随机自共振簇放电的存在性,揭示该簇放电节律的统计特征。此外,该簇放电节律的参数区间以及其与整数倍峰放电节律的区别被揭示,簇放电节律的[Ca^(2+)]o低于峰放电节律的[Ca^(2+)]o。

实验性神经起步点自发放电的分叉和整数倍节律

在实验性神经起步点发现了放电峰峰间期序列随细胞外[Ca2 +]变化产生的加周期分叉和整数倍节律。并用确定性Chay模型和随机Chay模型进行数值模拟。从模拟实验结果的角度看 ,加周期分叉过程遵从Chay模型决定的确定性机制 ,随机因素对其有影响但影响较小 ;而在相应的参数区间 ,整数倍节律则是在随机因素驱动下产生 ,是随机共振现象 ,是由确定性机制和随机因素共同作用的结果。这表明 :实验性神经起步点放电节律的分叉和随机共振现象的出现是必然的 ,受确定性机制和随机因素共同影响。但在不同参数区间 。

神经放电节律转化的分岔序列模式

神经元接受到的外界信号是动态变化的,神经放电节律模式则会依据一定的规律动态转化来反映这种变化,以往确定性理论模型(如Chay模型和Rose-Hindmarsh模型)模拟出了部分神经放电模式转化的整体分岔规律。利用Chay模型仿真,通过调节具有生理学意义的参数,模拟出了神经元放电的一系列分岔序列,同时在神经起步点的实验中,应用与模型对应的参数进行调节,观察到了与仿真结果整体上一致的分岔序列,印证了数值模拟的结果,展现了真实的神经元放电整体分岔结构的基本规律,为理解具体的生理调节活动中神经放电节律的转化提供了理论基础。