搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

神经元网络螺旋波诱发机理研究

赵龙 杨继平 郑艳红

引用本文:
Citation:

神经元网络螺旋波诱发机理研究

赵龙, 杨继平, 郑艳红

Modulation of nonlinear coupling on the synchronization induced by linear coupling

Zhao Long, Yang Ji-Ping, Zheng Yan-Hong
PDF
导出引用
  • 实验研究发现大脑皮层电活动和信号传播有类似螺旋波的特征. 本文利用包含离子通道效应的Hodgkin-Huxley神经元构造规则网络来研究螺旋波的形成机理, 利用缺陷阻挡行波的方法在神经元网络中诱导到不同周期的螺旋波, 分析了螺旋波产生条件和耦合强度对螺旋波的影响. 同时, 对脑皮层中螺旋波形成的机理进行了讨论.
    The experimental results confirmin that spiral wave can be observed in the cortex of brain and the electric signals in neurons can proprgate with spiral wave. The mechanism for the formation of spiral wave is investiaged in the regular network of Hodgkin-Huxley, which can measure the effect of ion channels, and the sprial waves with different periods are developed to occupy the network by blocking the travelling wave with defects. The basic condition for inducing spiral wave and the effect of the couling intensity are analyzed. The potential mechanism for developing spiral wave is discussed.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11102041)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11102041).
    [1]

    Biktashev V N, Holden A V 1998 Chaos 8 48

    [2]

    Ouyang Q, Felesselles J M 1996 Nature 379 143

    [3]

    Ouyang Q, Swinney H L, Li G 2000 Phys. Rev. Lett. 84 1047

    [4]

    Zhou L Q, Ouyang Q 2000 Phys. Rev. Lett. 85 1650

    [5]

    Fenton F H, Cherry E M, Hastings H M 2002 Chaos 12 852

    [6]

    Stamp A T, Osipov G V, Collins J J 2002 Chaos 12 931.

    [7]

    Bär M, Brusch L, Or-Guil M 2004 Phys. Rev. Lett. 92 119801

    [8]

    Fu Y Q, Zhang H, Cao Z J 2005 Phys. Rev. E 72 046206.

    [9]

    Zhang H, Chen J X, Li Y Q 2006 J. Chem. Phys. 125 204503

    [10]

    Ma J, Ying H, Li Y L 2007 Chin. Phys. 16 955

    [11]

    Chen J X, Hu BB 2008 Europhys Lett. 84 34002

    [12]

    Chen J X, Xu J R, Yuan X P 2009 J. Phys. Chem. B 11 849

    [13]

    Tang D N, Zhang X, Ren W 2010 Acta. Phys. Sin. 59 2319 (in Chinese) [唐冬妮, 张旭, 任卫等 2010 59 2319]

    [14]

    Wei H M, Tang G N 2011 Acta. Phys. Sin. 60 030501 (in Chinese) [韦海明, 唐国宁 2011 60 030501]

    [15]

    Wei H M, Tang G N 2011 Acta. Phys. Sin. 60 040504 (in Chinese) [韦海明, 唐国宁 2011 60 040504]

    [16]

    Dong L F, Bai Z G, He Y F 2012 Acta. Phys. Sin. 61 120509 (in Chinese) [董丽芳, 白占国, 贺亚峰 2012 61 120509]

    [17]

    Ma J, Jia Y, Wang C N 2008 J. Phys. A 41 385105

    [18]

    Wang C N, Yang L J, Yuan L H 2010 Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation 15 3913

    [19]

    Ma J, Tang J 2011 Optimal Control for Patterns in Space-time System (Wuhan: Huazhong University of Science and Technology Publishing House) p12 (in Chinese) [马军, 唐军, 时空系统斑图优化控制 (武汉: 华中科技大学出版社) 第12页]

    [20]

    Huang X Y, Troy W C, Yang Q 2004 J. Neurosci 24 9897

    [21]

    Schiff S J, Huang X Y, Wu J Y 2007 Phys. Rev. Lett. 98 178102

    [22]

    He D H, Shi P L, Stone L W 2003 Phys. Rev. E 67 27201

    [23]

    Ma J, Ying H P, Liu Y 2009 Chin. Phys. B 18 98

    [24]

    Perc M 2007 Chaos, Solitons & Fractals 31 280

    [25]

    Wang Q Y, Perc M, Duan Z S 2008 Phys. Lett. A 372 5681

    [26]

    Gonze D, Bernard S, Waltermann C 2005 Bio. Phys. J. 89 120

    [27]

    Wang C N, Ma J, Tang J 2010 Commun. Theor. Phys. 53 382

    [28]

    Ma J, Wang C N, Jin W Y 2010 Appl. Math. Comput. 217 3844

    [29]

    Ma J, Tang J, Zhang A H 2010 Sci. China Phys. Mech. Astro. 53 672

    [30]

    Ma J, Wu Y, Ying H P 2011 Chin. Sci. Bull. 56 151

    [31]

    Ma J, Huang L, Ying H P 2012 Chin. Sci. Bull. 57 2094

  • [1]

    Biktashev V N, Holden A V 1998 Chaos 8 48

    [2]

    Ouyang Q, Felesselles J M 1996 Nature 379 143

    [3]

    Ouyang Q, Swinney H L, Li G 2000 Phys. Rev. Lett. 84 1047

    [4]

    Zhou L Q, Ouyang Q 2000 Phys. Rev. Lett. 85 1650

    [5]

    Fenton F H, Cherry E M, Hastings H M 2002 Chaos 12 852

    [6]

    Stamp A T, Osipov G V, Collins J J 2002 Chaos 12 931.

    [7]

    Bär M, Brusch L, Or-Guil M 2004 Phys. Rev. Lett. 92 119801

    [8]

    Fu Y Q, Zhang H, Cao Z J 2005 Phys. Rev. E 72 046206.

    [9]

    Zhang H, Chen J X, Li Y Q 2006 J. Chem. Phys. 125 204503

    [10]

    Ma J, Ying H, Li Y L 2007 Chin. Phys. 16 955

    [11]

    Chen J X, Hu BB 2008 Europhys Lett. 84 34002

    [12]

    Chen J X, Xu J R, Yuan X P 2009 J. Phys. Chem. B 11 849

    [13]

    Tang D N, Zhang X, Ren W 2010 Acta. Phys. Sin. 59 2319 (in Chinese) [唐冬妮, 张旭, 任卫等 2010 59 2319]

    [14]

    Wei H M, Tang G N 2011 Acta. Phys. Sin. 60 030501 (in Chinese) [韦海明, 唐国宁 2011 60 030501]

    [15]

    Wei H M, Tang G N 2011 Acta. Phys. Sin. 60 040504 (in Chinese) [韦海明, 唐国宁 2011 60 040504]

    [16]

    Dong L F, Bai Z G, He Y F 2012 Acta. Phys. Sin. 61 120509 (in Chinese) [董丽芳, 白占国, 贺亚峰 2012 61 120509]

    [17]

    Ma J, Jia Y, Wang C N 2008 J. Phys. A 41 385105

    [18]

    Wang C N, Yang L J, Yuan L H 2010 Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation 15 3913

    [19]

    Ma J, Tang J 2011 Optimal Control for Patterns in Space-time System (Wuhan: Huazhong University of Science and Technology Publishing House) p12 (in Chinese) [马军, 唐军, 时空系统斑图优化控制 (武汉: 华中科技大学出版社) 第12页]

    [20]

    Huang X Y, Troy W C, Yang Q 2004 J. Neurosci 24 9897

    [21]

    Schiff S J, Huang X Y, Wu J Y 2007 Phys. Rev. Lett. 98 178102

    [22]

    He D H, Shi P L, Stone L W 2003 Phys. Rev. E 67 27201

    [23]

    Ma J, Ying H P, Liu Y 2009 Chin. Phys. B 18 98

    [24]

    Perc M 2007 Chaos, Solitons & Fractals 31 280

    [25]

    Wang Q Y, Perc M, Duan Z S 2008 Phys. Lett. A 372 5681

    [26]

    Gonze D, Bernard S, Waltermann C 2005 Bio. Phys. J. 89 120

    [27]

    Wang C N, Ma J, Tang J 2010 Commun. Theor. Phys. 53 382

    [28]

    Ma J, Wang C N, Jin W Y 2010 Appl. Math. Comput. 217 3844

    [29]

    Ma J, Tang J, Zhang A H 2010 Sci. China Phys. Mech. Astro. 53 672

    [30]

    Ma J, Wu Y, Ying H P 2011 Chin. Sci. Bull. 56 151

    [31]

    Ma J, Huang L, Ying H P 2012 Chin. Sci. Bull. 57 2094

  • [1] 邓凌云, 谢增辉, 王路. 径向电脉冲对钉扎螺旋波的脱钉研究.  , 2023, 72(6): 068202. doi: 10.7498/aps.72.20221784
    [2] 白婧, 关富荣, 唐国宁. 神经元网络中局部同步引发的各种效应.  , 2021, 70(17): 170502. doi: 10.7498/aps.70.20210142
    [3] 黄志精, 李倩昀, 白婧, 唐国宁. 在具有排斥耦合的神经元网络中有序斑图的熵测量.  , 2019, 68(11): 110503. doi: 10.7498/aps.68.20190231
    [4] 汪芃, 李倩昀, 唐国宁. Hindmarsh-Rose神经元阵列自发产生螺旋波的研究.  , 2018, 67(3): 030502. doi: 10.7498/aps.67.20172140
    [5] 汪芃, 李倩昀, 黄志精, 唐国宁. 在兴奋-抑制混沌神经元网络中有序波的自发形成.  , 2018, 67(17): 170501. doi: 10.7498/aps.67.20180506
    [6] 孙晓娟, 李国芳. 部分时滞诱发Watts-Strogatz小世界神经元网络产生随机多共振.  , 2016, 65(12): 120502. doi: 10.7498/aps.65.120502
    [7] 徐莹, 王春妮, 靳伍银, 马军. 梯度耦合下神经元网络中靶波和螺旋波的诱发研究.  , 2015, 64(19): 198701. doi: 10.7498/aps.64.198701
    [8] 石兰芳, 朱敏, 周先春, 汪维刚, 莫嘉琪. 一类非线性发展方程孤立子行波解.  , 2014, 63(13): 130201. doi: 10.7498/aps.63.130201
    [9] 欧阳成, 姚静荪, 石兰芳, 莫嘉琪. 一类尘埃等离子体孤波解.  , 2014, 63(11): 110203. doi: 10.7498/aps.63.110203
    [10] 孙晓娟, 杨白桦, 吴晔, 肖井华. 异质神经元的排列对环形耦合神经元网络频率同步的影响.  , 2014, 63(18): 180507. doi: 10.7498/aps.63.180507
    [11] 姚熊亮, 叶曦, 张阿漫. 行波驱动下空泡在可压缩流场中的运动特性研究.  , 2013, 62(24): 244701. doi: 10.7498/aps.62.244701
    [12] 胡柏林, 马军, 李凡, 蒲忠胜. 神经元网络中分布式电流诱导靶波机理研究.  , 2013, 62(5): 058701. doi: 10.7498/aps.62.058701
    [13] 李玉叶, 贾冰, 古华光. 白噪声诱发Morris-Lecar模型构成的Ⅱ型兴奋网络产生多次空间相干共振.  , 2012, 61(7): 070504. doi: 10.7498/aps.61.070504
    [14] 刘少宝, 吴莹, 郝忠文, 李银军, 贾宁. 钠离子和钾离子通道噪声扰动对神经网络时空模式的影响.  , 2012, 61(2): 020503. doi: 10.7498/aps.61.020503
    [15] 马军, 谢振博, 陈江星. 热敏神经元网络中螺旋波死亡和破裂的数值模拟.  , 2012, 61(3): 038701. doi: 10.7498/aps.61.038701
    [16] 田昌海, 邓敏艺, 孔令江, 刘慕仁. 螺旋波动力学性质的元胞自动机有向小世界网络研究.  , 2011, 60(8): 080505. doi: 10.7498/aps.60.080505
    [17] 唐冬妮, 唐国宁. 无扩散功能的缺陷对螺旋波动力学行为的影响.  , 2010, 59(4): 2319-2325. doi: 10.7498/aps.59.2319
    [18] 宁利中, 齐昕, 余荔, 周洋. 混合流体Rayleigh-Benard行波对流中的缺陷结构.  , 2009, 58(4): 2528-2534. doi: 10.7498/aps.58.2528
    [19] 甘正宁, 马 军, 张国勇, 陈 勇. 小世界网络上螺旋波失稳的研究.  , 2008, 57(9): 5400-5406. doi: 10.7498/aps.57.5400
    [20] 马 军, 靳伍银, 李延龙, 陈 勇. 随机相位扰动抑制激发介质中漂移的螺旋波.  , 2007, 56(4): 2456-2465. doi: 10.7498/aps.56.2456
计量
  • 文章访问数:  7883
  • PDF下载量:  688
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-07-05
  • 修回日期:  2012-08-07
  • 刊出日期:  2013-01-05

/

返回文章
返回
Baidu
map