[1]马娟娟,李新颖,杨宗凯,等.磁感应下Chay神经元的簇发与同步转迁[J].中国医学物理学杂志,2022,39(4):484-492.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2022.04.017]
　MA Juanjuan,LI Xinying,YANG Zongkai,et al.Clustering and synchronous transition in a Chay neuron model under electromagnetic induction[J].Chinese Journal of Medical Physics,2022,39(4):484-492.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2022.04.017]
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磁感应下Chay神经元的簇发与同步转迁()
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《中国医学物理学杂志》[ISSN:1005-202X/CN:44-1351/R]

卷:
39卷
期数:
2022年第4期
页码:
484-492
栏目:
医学信号处理与医学仪器
出版日期:
2022-04-27

文章信息/Info

Title:
Clustering and synchronous transition in a Chay neuron model under electromagnetic induction
文章编号:
1005-202X（2022）04-0484-09
作者:
马娟娟1; 李新颖2; 杨宗凯2; 达虎3
1. 兰州交通大学数理学院，甘肃兰州730070；2. 兰州交通大学电子与信息工程学院，甘肃兰州730070；3. 甘肃省计算中心，甘 肃兰州730046
Author(s):
MA Juanjuan1;  LI Xinying2;  YANG Zongkai2;  DA Hu3
1. School of Mathematics and Physics, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China 2. School of Electronic and Information Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China 3. Gansu Computation Center, Lanzhou 730046, China
关键词:
簇发类型; 快慢动力学; 相似函数; 双参数分析; 同步
Keywords:
Keywords: cluster type fast-slow dynamics similarity function two-parameter analysis synchronous
分类号:
R318；O193
DOI:
DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2022.04.017
文献标志码:
A
摘要:
基于神经元放电行为，首先通过快慢动力学分析研究了单个Chay神经元在电磁效应下的簇发。通过快子系统分 岔曲线上分支上Hopf分岔点的个数，结合激发态对应的稳定极限环，考察了其簇发类型及其动力学行为。其次在电磁感 应下以化学突触耦合的方式建立耦合神经元模型，通过数值仿真得到耦合系统的单参数及双参数分岔图，对系统放电行 为以及分岔现象进行分析。最后在电磁效应和化学突触耦合的共同影响下，通过统计量相似函数，量化考察了耦合系统 的同步变化及其转迁过程。电磁感应下神经元的簇动力学性质变化的结果对于电生理神经元的分析以及细胞放电的病 理研究提供了手段与依据，不仅对生物体的基本活动如生物信息传递和编码有重要作用, 而且也可以用来解释大脑的一 些基本机能。
Abstract:
On the basis of the firing behaviors of neurons, the clustering of a single Chay neuron under electromagnetic effect is studied by fast-slow dynamics analysis. Based on the number of Hopf bifurcation points on the branches of fast subsystem bifurcation curve and the stable limit cycle of excited state, the clustering types and dynamic behaviors are investigated. Then, a coupled neuron model is established by chemical synaptic coupling under electromagnetic induction. The single- and two-parameter bifurcation diagrams of the coupled system which are obtained by numerical simulation are used for analyzing the firing behaviors of neurons and bifurcation phenomena. Finally, under the combined effect of electromagnetic effect and chemical synaptic coupling, the synchronous change and transition process of the coupled system are quantified. The changes in the dynamic properties of clusters under electromagnetic induction provide means and basis for the analysis of electrophysiological neurons and the pathological study of cell discharge, which not only plays an important role in the basic activities of organisms, such as biological information transmission and coding, but also can be used to explain some basic functions of the brain.

相似文献/References:

[1]程元芬,刘深泉.哺乳动物皮层神经元模型的放电模式研究[J].中国医学物理学杂志,2019,36(7):846.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2019.07.019]
　CHENG Yuanfen,LIU Shenquan.Firing patterns of mammalian cortical neuron model[J].Chinese Journal of Medical Physics,2019,36(4):846.[doi:DOI:10.3969/j.issn.1005-202X.2019.07.019]

备注/Memo

备注/Memo:
【收稿日期】2021-11-16 【基金项目】甘肃省自然科学基金（20JR5 RA397）；国家自然科学基金 （11862011）；甘肃省科技计划资助项目（18YF1 WA059）； 兰州市人才创新创业项目（2014-RC-33）；甘肃省高等学 校创新基金项目（2021B-107） 【作者简介】马娟娟，硕士研究生，研究方向：神经元系统的动力学特 性分析，E-mail: 2695082862@qq.com 【通信作者】李新颖，硕士，副教授，研究方向：智能信息处理和动力系 统的分岔与混沌，E-mail: lixinying@mail.lzjtu.cn
更新日期/Last Update: 2022-04-27