抑制性突触输入对神经元发放率响应的影响

文章基于整合发放神经元模型,研究抑制性突触输入和外部周期刺激对神经元发放率的影响。数值结果表明:在突出输入等于阈值时,适当频率的抑制性突触输入对神经元发放率具有易化作用,对神经元发放率峰值具有延迟作用;在突出输入小于阈值时,抑制性突出输入抑制神经元膜电位发放;在外部刺激作用下,神经元发放率幅值与外部刺激有关,刺激频率越高,发放率幅值越小,刺激强度越大,发放率幅值越大。     

电磁感应下胰腺β细胞的放电及同步分析

细胞内外离子的变化会影响细胞膜电位的变化,产生电磁场的分布.以胰腺β细胞神经元为基础,建立一个由忆阻器实现神经元的磁通量与膜电位之间耦合的四维神经元模型.分析了反馈增益k 1对胰腺β细胞放电模式的影响,得到了不同分岔行为及相应条件.对神经元添加相应外部电刺激Ie xt,考察了其对神经元放电模式的影响,选择合适的参数,进行数值模拟,结果表明系统存在加周期分岔,逆加周期分岔与倍周期分岔之间相互转换,呈现静息态-周期峰-混沌-周期簇放电模式的转迁.分析了磁通耦合胰腺β细胞的同步特性,利用同步差原理,推导出了系统达到同步状态的条件.同时对系统进行双参数分析,分析结果表明,当系统处于弱耦合强度时,随着耦合强度的增加,系统将逐渐达到同步状态,说明在弱耦合强度下增大耦合强度对系统的同步有促进作用.继续增加耦合强度达到一定范围反而不能促进系统达到同步,验证了耦合强度与系统达到同步的关系.     

哈肯灯塔模型的一个改进

灯塔模型(lighthouse model)是哈肯用来刻画神经元电活动特性的简单模型.根据离子在神经元细胞膜的扩散的特点,本文在灯塔模型中引入了电位的自发衰减过程.改进后的灯塔模型描述的神经元的发放频率和神经元同步发放频率更好地符合实际情况.     

Hindmarsh-Rose神经元模型在小世界网络里的非线性耦合

研究了Hindmarsh-Rose神经元模型在小世界网络里的非线性耦合问题.通过改变邻居半径m和重连概率P来观察模型的同步问题.同步误差主要是通过解网络里的微分方程来实现的,从而揭示了该神经元模型在小世界网络里的同步规律.     

外界刺激对CA1锥体神经元放电节律的影响

应用神经元房室模型,研究了外界刺激对CA1锥体神经元放电节律的影响.得到几个结论:第一,对直流刺激,随着刺激的增大,胞体放电先后经历混沌放电、周期多峰放电、周期双峰放电和周期单峰放电,胞体膜电位ISI会产生分叉,动作电位发放频率也会增大;第二,对交流刺激,胞体放电节律对振幅或频率的改变非常敏感,振幅或频率的微小改变也能致使胞体放电节律的显著变化.其中一些结果与实验和前人研究结果相吻合.     

一类干扰模型下的破产估计

目的 研究S(γ)族索赔分布在一般干扰模型中的破产概率.方法 利用分布的相关性质及拉普拉斯变换.结果 得到与分布及干扰过程有关的破产概率定理.结论 揭示了初始准备金趋于无限时,破产概率受干扰强度的规律,推广了已有干扰模型的破产概率估计.     

同时性检测器在同步检测中的作用

在以前建立的一种脉冲发放神经元模型的基础上，讨论了把它作为某种同时性检测器在检测神经元同步活动中的可能作用。指出这种检测具有可检测一群神经元，而不是只检测２个神经元是否同步；可动态地实时检测以及在生物学上可实现的优点。     

基于自抗扰控制的2个耦合神经元间的混沌同步

针对电缆神经元模型,利用自抗扰控制技术,研究并实现了通过间隙耦合的2个神经元间的混沌同步.未加入控制器时,混沌同步只有当神经元间的耦合强度较大时才会出现.然而在神经元系统中,此条件并不总是得以满足.为此采用自抗扰控制技术来实现混沌同步而不需要考虑耦合强度的大小.此方法不要求精确的神经元模型,而且不要求状态可测,对于外界扰动具有很强的鲁棒性.仿真结果证明所提方法是有效的.     

马尔可夫链模型及其应用研究

马尔可夫链模型是一种将时间序列看作一个随机过程,通过对事物不同状态的初始概率及状态之间的转移概率的研究来预测事物未来状态的数学方法。本文阐述了马尔可夫链模型的原理,并以某技术企业人才职称结构为例进行了预测分析。     

神经网络的动力学行为与信息处理

从一个神圣神经元模型出发，研究了由１０００个神经元组成的网络中神经元动作电位发放的动力学特性。由神经元动作电位发放的动态时间一空间图形和时间间隔序列，我们发现在周期性外刺激下网络动力学行为表现出复杂的时空结构。     

参数驱动实现两个非耦合神经元完全同步与相位同步

讨论了利用外部混沌信号或神经元膜电压实现两个初始条件不同的非耦合Hindmarsh-Rose(HR)神经元的同步问题：利用外部混沌信号调制两个相同的非耦合HR神经元的某些参数，当刺激强度达到某一阈值时最大条件Lyapunov指数(LCLE)变负，两个系统可实现完全同步；利用混沌信号调制两个存在参数差的非耦合HR神经元的输入电流，当刺激强度达到某一阈值时两个系统的最大条件Lyapunov指数都变负，两个HR神经元将实现相位同步．此项研究从实验的角度为实现非耦合神经元同步提供了可行的方法，为今后研究更加复杂的神经元系统打下了一定的理论基础．     

含相依利率的离散型风险模型研究

讨论二阶相依的利率模型，引入两类离散的一般化风险模型并对两类模型的破产概率的上界和Lundberg上界进行了比较．     

Acetylcholine hyperpolarizes central neurones by acting on an M2 muscarinic receptor

Acetylcholine (ACh) is considered to act as a neurotransmitter in the mammalian brain by binding to membrane receptors and bringing about a change in neurone excitability. In the case of muscarinic receptors, cell excitability is usually increased; this effect results from a closure of membrane potassium channels in cortical cells. However, some central neurones are inhibited by ACh, and we hypothesized that these two opposite effects of ACh resulted from interactions with different subtypes of muscarinic receptor. We made intracellular recordings from neurones in the rat nucleus parabrachialis, a group of neurones in the upper pons some of which themselves synthesize ACh. ACh and muscarine caused a membrane hyperpolarization which resulted from an increase in the membrane conductance to potassium ions. The muscarinic receptor subtype was characterized by determining the dissociation equilibrium constant (KD) for pirenzepine during the intracellular recording; the value of approximately 600 nM indicates a receptor in the M2 class. This muscarinic receptor is quite different from that which brings about a decrease in potassium conductance in other neurones, which has a pirenzepine KD of approximately 10 nM (M1 receptors). It is possible that antagonists selective for this kind of M2 receptor would be useful in the management of conditions, such as Alzheimer's disease, which are associated with a reduced effectiveness of cholinergic neurones.     

基于时分系统的无线自组织网络同步算法

在基于时分系统的无线自组织网络和蜂窝通信网络的融合研究中,全网时间同步算法是其中的难点问题。该文提出了一种基于时分信道结构的自组织网络全网时间同步算法,利用系统的部分特定时隙收集自组织网络的拓扑结构信息,选取部分节点构建网络的"近似最小连通域",通过连通域中的节点广播系统同步信息,以完成全网的时间同步。通过理论分析和数据仿真,该算法的系统同步时隙开销为16.7%;在典型网络条件下,在一次全网同步中的节点同步成功概率不低于95%;较其他算法具有低复杂度、高可靠性、高同步效率。     

考虑投资的双复合二项风险模型的破产概率

在考虑投资收益的基础上,假定保费收取次数和理赔次数均服从二项分布,讨论了投资收益率为常数和一随机序列且保费也为一随机序列情形下风险模型的破产概率,推导出了该模型的破产概率表达式及上界;并在投资收益正态假定下对两类双复合二项风险模型的调节系数及破产概率上界进行了比较,进而说明调节系数是综合反映模型风险水平的一个重要因子。     

一类捕食-食饵模型的共存性

研究了一类具有一般形式反应函数的捕食-食饵模型的正解.给出了正解的先验估计,利用不动点指标原理讨论了正解的存在性.通过计算degW′(I-F,D)、indexW′(F,(0,0))和indexW′(F,(θ,0)),得出食饵和捕食者可以共存当且仅当捕食者的死亡率c控制在下限-d2λ0和上限-λ1(d2,-efv(θ,0))之间,且食饵的固有增长率超过d1λ0.     

基于广义恒等同步的混沌伪装

从可构造性的观点出发，将现有的恒等自同步扩展为广义同步、广义恒等同步、广义恒等自同步。用正弦信号作为同步信号对广义恒等同步进行了模拟验证；用脉冲信号作为伪装信号对广义恒等同步的混沌伪装进行了模拟。模拟结果表明，广义恒等同步的伪装克服了恒等自同步伪装的同步误差和遭破译的两大缺点。     

Acetylcholine induces burst firing in thalamic reticular neurones by activating a potassium conductance

Recent studies have emphasized the role of acetylcholine (ACh) as an excitatory modulator of neuronal activity in mammalian cortex and hippocampus. Much less is known about the mechanism of direct cholinergic inhibition in the central nervous system or its role in regulating neuronal activities. Here we report that application of ACh to thalamic nucleus reticularis (nRt) neurones, which are known to receive a cholinergic input from the ascending reticular system of the brain stem, causes a hyperpolarization due to a relatively small (1-4 nS) increase in membrane conductance to K+. This cholinergic action appears to be mediated by the M2 subclass of muscarinic receptors and acts in conjunction with the intrinsic membrane properties of nucleus reticularis neurones to inhibit single spike activity while promoting the occurrence of burst discharges. Thus, cholinergic inhibitory mechanisms may be important in controlling the firing pattern of this important group of thalamic neurones.     

液面上耦合振子系统的同步模式

利用MATLAB对耦合双节拍器系统模型的动力学方程组进行了数值模拟,发现初始条件决定了系统达到稳态时所呈现的同步模式;探究了液体的黏滞阻力与耦合板的质量对系统同步模式的影响,黏滞阻力的大小与稳态时为反相同步的概率呈正相关关系;耦合板质量与稳态时为反相同步的概率呈负相关关系;在弛豫时间方面,发现同相同步比反相同步的平均弛豫时间更慢;在实验上,搭建液面上的耦合振子系统,使用水、质量分数为10%的盐水和食用油3种黏滞系数不同的液体进行实验,定性地得到了与数值模拟一致的结果.     

两个同质动力学性态的Aihara神经元电突触耦合的完全同步

讨论两个同质动力学性态下的Aihara神经元耦合系统的状态完全同步问题.以主稳定函数为分析工具,首先通过数值模拟指出单个神经元处于混沌放电状态时,神经元对应的最大Lyapunov指数具有非负的性质;其次,对于两个Aihara神经元在电突触耦合下构成的系统,给出系统能实现状态完全同步的一个必要条件,利用系统的主稳定函数值绘制了2维参数平面的完全同步区域.数值仿真表明,过大或过小的耦合强度都不能使耦合系统达到状态的完全同步.最后,所设计的数值实例表明了理论结果的合理性和有效性.