负反馈诱发神经电振荡的反常现象的复杂动力学

• 作者: 关利南 古华光 蓝昱群
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: Hopf分岔 神经放电 负反馈 时滞 共存
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 动力学与控制
• 页码范围: 1122-1133
• 页数: 12页
• 分类号: O322|Q424
• 字数: 5276字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-19-038

摘要

传统观念认为,负反馈容易使系统达到稳定平衡点而正反馈容易引起振荡.本研究基于神经元理论模型,提出了负反馈可以诱发稳定平衡点-也就是静息-变为振荡-也就是放电的新观点.在Hopf分岔点附近,作用在静息上的一次足够大的负向脉冲电流的抑制性刺激,能够引起一个动作电位及随后的衰减振荡的后电位;而能够在后电位上诱发出动作电位的负脉冲电流强度阈值也是衰减振荡的.在模型中,引入具有时滞(τ)的负反馈来模拟抑制性自突触,一个动作电位诱发的负反馈自突触电流会作用到比动作电位延迟 τ 的后电位上.随时滞增加,能够诱发出放电的负反馈增益强度阈值呈现出具有衰减振荡特点的类似多重相干共振的特性,衰减振荡的周期与电流阈值曲线的周期以及分岔点附近的放电周期相关.另外,负反馈还能诱发出放电与静息共存的复杂行为.本研究的结果不仅揭示了负反馈的新的反常调控作用,还有助于理解在现实神经系统中存在的慢抑制性自突触的潜在功能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	古华光	同济大学航空航天与力学学院	7	17	2.0	4.0
2	蓝昱群	同济大学航空航天与力学学院	1	0	0.0	0.0
3	关利南	同济大学航空航天与力学学院	2	1	1.0	1.0