隨機共振與Hodgkin-Huxley神經元的動力學行為研究.pdf

1、湘潭大學碩士學位論文隨機共振與Hodgkin-Huxley神經元的動力學行為研究姓名：唐初明申請學位級別：碩士專業(yè)：理論物理指導教師：唐翌20040501A b s t r a c tW e m a i n l y s t u d ys t o c h a s t i cr e s o n a n c e a n d t h ed y n a m i c a l b e h a v i o r o fe x c i t a b l e

2、n e u r o n s i n t h i s t h e s i s ，e s p e c i a l l y , t h e n u m e r i c a l s i m u l a t i o nm e t h o d o f s t o c h a s t i c r e s o n a n c e ，t h e e f f e c t s o ft h e c h a n g e s o ft h ea m p l i

3、t u d ea n d t h ef r e q u e n c yo f s i n u s o i d a ls i g n a lo nt h em e a nf i r i n gr a t ea n d t h e i n t e r s p i k e i n t e r v a l s ，s t o c h a s t i c r e s o n a n c e a n d c o h e r e n c er e s

4、o n a n c e i naH H n e u r o n ．S t o c h a s t i cr e s o n a n c ei s av e r yi m p o r t a n tp h e n o m e n o ni ns t o c h a s t i cd y n a m i c s ，t h e r e s e a r c h o n i tp l a y sa v e r yi m p o r t a n t

5、 r o l ei nm a n y s c i e n t i f i cf i e l d s ，s u c ha si n f o r m a t i o nt h e o r y , o p t i c s ，e l e c t r i c sa n ds i g n a lp r o c e s s i n g ．T h em a i n l yu s e dm e t h o di no u rs t u d yi s n

6、u m e r i c a ls i m u l a t i o n ．F i r s t l yw e i n t r o d u c e a u n i v e r s a l s e c o n d —o r d e r i n t e g r a t i o n a l g o r i t h m f o r t h es i m u l a t i o no f s t o c h a s t i cr e s o n a n

7、 c e ，i ta p p l i e st od i f f e r e n tk i n d so f n o i s ea n dc a nb eg e n e r a l i z e d t ot h ec a s e w i t hm a n y av a r i a b l e ．T h e d e p e n d e n c eo f t h es i g n a lc r i t i c a l a m p l i t

8、 u d eo ni t s f r e q u e n c ya n dt h eo p t i m a ls i g n a lf r e q u e n c y a r eb o t h r e l a t e d t ot h e i n i t i a lc o n d i t i o n s ．F i r s t l y , W es t u d yt h en o n l i n e a rd y n a m i c a

9、lf e a t u r e so f aH H n e u r o nm o d e lw h i c hi n c l u d e s f o u rv a r i a b l e sa n df i n dt h e f r e q u e n c y - d e p e n d e n ti m p e n d e n c e o f m e a n f i r i n gr a t e ，s t i m u l a t e d

10、b y s i n u s o i d a ls i g n a lw i t ht h ea m p l i t u d e f i x e d ，t h e f i r i n g s C a n b e r e g u l a r o r i r r e g u l a r ．W h e n t h ef r e q u e n c yo f i n p u ta p p r o a c h e st h a to f t h e

11、i n t r i n s i co s c i l l a t i o n ，t h em e a nf i r i n gr a t ei n d u c e d i sb i g g e r , t h ei n p u ts i g n a lc a n b e e f f e c t i v e l yp r o c e s s e da n da m p l i f i e d ．W h e n t h ef r e q u

12、 e n c yo f s i g n a li s f i x e d ，t h ed i s t r i b u t i o no ft h e i n t e r s p i k e i n t e r v a l s c h a n g e s w i t h t h e a m p l i t u d e o f i n p u t ，t h ec o r r e s p o n d i n g s e r i e s o f