星形胶质细胞膜电位门控钙离子通道调控神经元癫痫放电

细胞外空间钾离子的大量积累会导致星形胶质细胞膜去极化,星形胶质细胞膜电位变化引起的电压门控钙离子通道(VGCCs)电流内流会增加星形胶质细胞内钙离子浓度的振荡幅值,从而增强星形胶质细胞对神经元的正反馈作用。考虑星形胶质细胞VGCCs的钙离子内流,本文构建了一种包含多种离子浓度动力学行为的神经元-胶质细胞耦合模型。数值模拟结果发现,VGCCs的钙离子内流是影响星形胶质细胞内Ca^2+浓度升高的一个主要因素;VGCCs电流增强会诱发神经元产生自发性癫痫放电活动实验现象的内在机理。本文研究结果可以为星形胶质细胞钙离子代谢紊乱诱发神经系统自发性癫痫放电提供一种解释。     

时滞下忆阻突触耦合Hopfield神经网络的动力学行为分析

本文利用忆阻突触来模拟两个相邻神经元之间膜电位差引起的电磁感应电流,构造了一种时滞下四维忆阻Hopfield神经网络模型.同时研究了此系统的零平衡点稳定性以及失稳时发生Hopf分岔的条件,并分析了不同时滞以及加入固定时滞后不同忆阻耦合强度下系统动力学行为发生的变化.通过数值模拟揭示了丰富的动力学现象,如极限环、混沌吸引子等.     

磁通 e-HR 神经元模型的放电行为及同步控制

以 e-HR 神经元模型为基础，在考虑外界电磁场对神经元膜电位变化的影响下构建磁通 e-HR 神经元模型。首先，利用盛金公式来求得磁通 e-HR 神经元模型平衡点个数以及对其平衡点稳定性进行了研究，同时进一步利用分岔理论找出系统发生分岔时的条件。其次，通过改变外加刺激电流以及磁通反馈增益，发现神经元呈现出簇放电、周期放电等多种放电模式。此时平衡点的不稳定状态对应为神经元放电模式；稳定状态对应静息模式，即不放电模式。最后，基于Lyapunov稳定理论设计自适应控制器，通过理论分析和数值仿真证明了控制器的有效性与可行性。