噪聲對神經元網絡同步行為的影響.pdf

1、近年來，隨著計算機技術的發(fā)展，計算神經科學已成為復雜性科學中的研究熱點之一。計算神經科學的研究對象是神經元網絡系統(tǒng)，而神經系統(tǒng)是一個多層次的極復雜的非線性系統(tǒng)，要研究它需要借鑒數理科學和生命科學中的理論和方法。因此，由計算神經科學研究的對象和方法決定了它是多學科交叉。涉及數學、物理、計算機科學、神經生理學、生物物理學等領域。人們除了研究神經元工作的一般機理以外，也開始對各種由神經元組成的復雜網絡的各種動力學行為進行研究。特別是與各種動力

2、學行為相聯(lián)系的混沌同步已經被開始研究，人們希望由此可以了解其內在工作機理。對多個神經元組成的網絡的理論分析和實驗已經表明，網絡中的神經元在某些耦合或共同信號(如噪聲)作用下，其膜電位的陣發(fā)性狀態(tài)和峰電位能產生完全混沌同步的現(xiàn)象。 本文研究了隨機加法噪聲和隨機乘法噪聲對電耦合和化學耦合的HR模型神經元網絡混沌同步等動力學行為的影響。結果表明：①對電耦合。加法噪聲的強度對神經元網絡混沌同步的影響非常大。只要噪聲強度大到一定的值。網絡

3、上可以獲得同步的振子數就不受限制。而乘法噪聲只有小網絡(神經元個數N≤4)時，其噪聲強度對出現(xiàn)混沌同步的影響比較大。而對N>4的網絡，需要噪聲強度非常大才有可能獲得同步。而且，加法噪聲改變單個神經元的同步態(tài)，乘法噪聲則不會。⑦對化學耦合。發(fā)現(xiàn)有“死振幅”同步和“反可信性”二個現(xiàn)象。同樣加法噪聲對增加系統(tǒng)同步區(qū)域影響比較大，而乘法噪聲對增加系統(tǒng)同步區(qū)域影響很小。特別是當化學耦合的強度比較小時，這個關系非常明顯。加法噪聲和乘法噪聲隨加入噪聲