赵小春, 焦贤发

(合肥工业大学 数学学院,安徽 合肥 230009)



周期刺激作用下耦合神经振子集群的同步

赵小春, 焦贤发

(合肥工业大学 数学学院,安徽 合肥 230009)

文章提出在外部周期刺激和噪声共同作用下全局耦合神经振子集群的相位演化模型，引入平均数密度描述神经振子集群的整体活动,利用Fokker-Planck方程导出了平均数密度的演化方程。数值模拟结果表明:刺激对神经振子群同步活动的影响取决于刺激强度和刺激频率;当刺激频率比系统特征频率小很多或者大得多时,神经振子集群的数密度呈现减幅振荡行为;当刺激频率接近系统特征频率时,神经振子集群趋于完全同步;在相同刺激频率条件下,神经振子集群的同步程度与刺激强度有关,刺激越强同步程度越高。

神经振子集群;周期刺激;噪声;平均数密度;同步振荡

神经元集群的振荡性同步放电行为广泛存在于哺乳动物的不同大脑皮层区域,大量的动物实验证明神经元集群的同步振荡活动是脑内神经信息处理的重要机制[1]。基于神经元集群的振荡性同步放电行为,使用全局耦合相位振子网络模型来研究神经系统的同步动力学行为是一种简单且有效的方法[2-5]。在医学、生物学、神经科学以及神经生理学等许多领域,神经振子集群的相位模型已被广泛研究[6-10]。用非线性Fokker-Planck方程描述随机动力系统状态概率密度的演化在很大程度上促进了对全局耦合相位振子集群的研究[4-6]。……