时滞对耦合神经元网络振动共振的影响
2021-12-30袁春华麻建新李翔宇
沈阳理工大学学报 2021年6期
袁春华,麻建新,李翔宇
(沈阳理工大学 自动化与电气工程学院,沈阳110159)
将随机共振[1]中的噪声信号用高频周期信号代替,会产生一系列与随机共振相似的现象[2]。用高频信号取代噪声,增强对低频信号的放大作用,这种现象被称为振动共振。在两个频率信号的作用下,通过选择合适的高频信号可以扩大低频信号,增强低频信号的传导,使低频信号的传递更有效[3]。两个频率段的信号广泛应用于通讯技术中,在其它包括激光物理学、天体物理学、声学、神经系统科学[4-5]等领域的应用也很常见。
每个神经元都与周围神经元有上千个突触连接,构成神经网络,完成信息的传递。了解神经元突触之间的连接方式和表现形式对于研究神经网络中的信息处理特性至关重要。突触连接方式有电突触连接和化学突触连接两种形式[6],化学突触可以分为快突触和慢突触[7]。Ullner E等[3]发现高频驱动的最优幅值增强了可激发系统对低频信号的响应,并印证了FitzHugh-Nagumo(FHN)神经元模型中可发生振动共振现象。Deng B等[8]研究了耦合神经元在高频驱动下对亚阈值低频信号的响应,并发现化学突触耦合比电突触耦合连接更有效。Agaoglu S N等[5]研究了电突触连接和单一化学突触连接的神经元集群中的振动共振现象。Li S等[9]研究了电耦合神经元网络的同步问题。上述研究通常只探究电突触或是单一类型的化学突触耦合的振动共振效应,但是电突触在哺乳类动物大脑的主要细胞内很少见,而不同类型的化学突触耦合在人的大脑内普遍存在,并扮演着不同的重要角色[10]。……
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