內(nèi)生場對神經(jīng)集群節(jié)律影響的研究.pdf

1、最近研究表明，在胞外空間產(chǎn)生的電勢波動即內(nèi)生電場，不僅能夠作為神經(jīng)活動的觀察窗口，還能夠作為神經(jīng)元之間的非突觸耦合方式反饋回細(xì)胞膜上，進(jìn)而影響網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)行為。例如，低鈣狀態(tài)下胞外阻抗增加，內(nèi)生場增強，這有可能是產(chǎn)生癲癇樣放電的主要原因，而且相對強度很低的電場的效應(yīng)也可以通過網(wǎng)絡(luò)之間的交互得到放大。海馬是大腦有關(guān)學(xué)習(xí)和記憶的重要組織，因此本文以海馬核團為研究對象，研究內(nèi)生場對海馬核團節(jié)律的影響。
　　本文根據(jù)不同的研究目的建立了兩種

2、海馬核團模型，首先以海馬椎體神經(jīng)元為研究對象，以平均場模型簡化內(nèi)生場，建立了神經(jīng)元之間化學(xué)突觸耦合與電突觸耦合同時存在且形成小世界連接、內(nèi)生場全局耦合的海馬核團，研究了內(nèi)生場對海馬核團檢測弱信號的影響。研究發(fā)現(xiàn)作為神經(jīng)元之間一種普遍存在且非常重要的非突觸耦合方式，內(nèi)生場耦合能夠促進(jìn)混雜耦合集群對于外部弱信號的檢測，并且這種促進(jìn)作用隨著內(nèi)生場耦合強度的增大而增強。本文從集群放電的角度分析了隨機共振傳遞信息的機制，并且發(fā)現(xiàn)內(nèi)生場耦合能夠在沒

3、有噪聲和外界刺激的情況下獨立引發(fā)放電，且這種耦合能夠在集群傳遞弱信號的過程中作為類似于噪聲的驅(qū)動源，在沒有噪聲的情況下驅(qū)動集群傳遞弱信號，而這種現(xiàn)象在化學(xué)突觸和電突觸中不會出現(xiàn)。
　　其次以海馬椎體神經(jīng)元（興奮性神經(jīng)元）與中間神經(jīng)元（抑制性神經(jīng)元）為研究對象，以外加電場模擬內(nèi)生場，建立了興奮性與抑制性神經(jīng)元共同存在的海馬核團，研究不同幅值不同頻率的外電場通過內(nèi)生場耦合對神經(jīng)元電活動的影響。發(fā)現(xiàn)弱外電場對于網(wǎng)絡(luò)節(jié)律具有調(diào)制作用，尤其