自突触对神经元电位的迁移影响
自突触不仅能改变神经元的电位而且可以调节神经元网络的群体活动。自突触在物理模型上通常可以描述为一个具有延时的反馈电流。自突触通常分为化学和电学自突触。对于神经元动作电位的改变，电学自突触比化学自突触更加灵敏和迅速，即电学自突触比化学自突触更容易引导神经元的电活动。因此首先讨论化学自突触和电学自突触同时作用在神经元的情况，其结果证实化学自突触能提高或者抑制兴奋性电自突触、抑制性电自突触引导的电活动迁移，反之亦然。化学自突触和电学自突触之间的合作与竞争帮助神经元以更可靠的方式响应外界刺激。 其次讨论自突触在一个简单的环形耦合神经元网络中对于网络同步的影响。三个神经元连接成一个环状耦合网络，自突触连接其中一个神经元。选择自突触中适当的参数和延时，神经元能达到同步，在相互耦合下，所有神经元的膜电位以相同的节律振荡。同时，自突触反馈类型(正反馈或者负反馈)可以使神经元选择不同的放电模式。这表明自突触扮演着改变神经元网络的群体电活动的重要角色。 同时设计一种链状前向反馈神经元网络，每一个节点的动力学用Hindmarsh-Rose神经元描述，研究自突触引导链状网络产生波并且沿链状网络传播情况。发现局部正反馈自突触引导稳定的脉冲产生，当自突触调制作用停止时波开始消失。这表明自突触就像节拍器一样，在调节神经元的群体行为方面起重要作用。探测自突触驱动的神经元膜电位时间序列，判断连续的波是否在链状网络中产生和传播。同时产生的波被人工缺陷阻挡，因此波的传播依靠网络的性质。 最后，基于Helmholtz理论，定义一个改进的Hamilton能量函数，探索在Hindmarsh-Rose神经元中放电电模式变化引导能量的迁移。展现能量函数对外界刺激电流和释放状态例如静息、spiking、bursting和混沌状态的关系，发现能量的储存依靠外界刺激电流，且能量的释放与放电形式相关。
自突触;神经元网络;能量迁移;同步机制;神经元膜电位
兰州理工大学
硕士
物理电子学
马军
2016
中文
TM13
53
2017-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）