二维格子神经元网络中螺旋波的鲁棒性和破裂

摘要：

研究了二维格子神经元网络中螺旋波的鲁棒性和破裂问题.小世界网络连接被分解为局部规则连接和一定概率的长程连接,实际的生物神经元网络的长程连接概率可能是变化的.因此,用局部规则连接和可变的长程连接概率则更能恰当地研究网络对实际生物系统螺旋波的演化,可变的长程连接概率对螺旋波的影响简化为乘性噪声效应.首先选择恰当的初始值和参数值并在无流边界条件下在神经元网络内诱导出稳定旋转的螺旋波,再考虑网络对螺旋波演化的影响.研究发现当乘性噪声强度小于一定阈值时螺旋波保持很好的鲁棒性,进一步增加乘性噪声强度则发现螺旋波破裂.定义了一类统计同步因子,并通过观察同步因子曲线上临界点参数(如噪声强度和刺激电流强度等)对应的所有格点神经元膜点位来研究螺旋波的相变问题.首先研究了Hindmarsh-Rose耦合神经元网络中螺旋波的鲁棒性和破裂,为验证结论与模型无关则进一步研究了在通道噪声下Hodgkin-Huxley神经元网络螺旋波的破裂和鲁棒性问题,发现在通道噪声下乘性噪声更容易引起螺旋波的破裂.

关键词：螺旋波、同步因子、破裂、乘性噪声、鲁棒性

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分类号：O4(物理学)

资助基金：国家自然科学基金10747005;30670529;10875049;教育部重点科研项目108096;兰州理工大学自然科学基金Q200706

在线出版日期：2010-03-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1754-1761