Suppression of Chaos and Phase Locking in Two Coupled Nonidentical Neurons under Periodic Input

Dynamical behaviour of two coupled neurons with at least one of them being chaotic is presented. Bifurcation diagrams and Lyapunov exponents are calculated to diagnose the dynamical behaviour of the coupled neurons with the increasing coupling strength. It is found that when the coupling strength increases, a chaotic neuron can be controlled by the coupling between neurons. At the same time, phase locking is studied by the maxima of the differences of instantaneous phases and average frequencies between two coupled neurons, and the inherent connection of phase locking and the suppression of chaos is formulated. It is observed that the onset of phase locking is closely related to the suppression of chaos. Finally, a way for suppression of chaos in two coupled nonidentical neurons under periodic input is suggested.     

Rhythm dynamics of complex neuronal networks with mixed bursting neurons

The spatiotemporal order and rhythm dynamics of a complex neuronal network with mixed bursting neurons are studied in this paper. A quantitative characteristic, the width factor, is introduced to describe the rhythm dynamics of an individual neuron, and the average width factor is used to characterize the rhythm dynamics of a neuronal network. An r parameter is introduced to denote the ratio of the short bursting neurons in the network. Then we investigate the effect of the ratio on the rhythm dynamics of the neuronal network. The critical value of r is derived, and the neurons in the network always remain short bursting when the r ratio is larger than the critical value.     

生物神经网络系统动力学与功能研究

生物神经系统是由数量极其巨大的神经元相互联结的信息网络系统, 在生物体的感觉、认知和运动控制中发挥关键性的作用. 首先介绍神经元、大脑和一些生物神经网络的生理结构和理论模型, 然后分别介绍其放电活动和网络动态特性的一些重要问题, 包括神经元的复杂放电模式、耦合神经元网络系统的同步活动和时空动力学、 大脑联合皮层神经微回路的网络结构特征, 以及工作记忆和抉择过程的动力学机制等. 最后对今后研究给出一些展望.     

神经元网络螺旋波诱发机理研究

实验研究发现大脑皮层电活动和信号传播有类似螺旋波的特征.本文利用包含离子通道效应的Hodgkin-Huxley神经元构造规则网络来研究螺旋波的形成机理,利用缺陷阻挡行波的方法在神经元网络中诱导到不同周期的螺旋波,分析了螺旋波产生条件和耦合强度对螺旋波的影响.同时,对脑皮层中螺旋波形成的机理进行了讨论.     

一类具有食饵避难和阶段结构的捕食者-食饵模型的注记（英文）

本文研究一类具有食饵避难和Beddington-DeAngelis功能性反应的阶段结构捕食者-食饵模型.利用比较原理的方法,获得了保证系统持续生存的充分条件.进一步,通过构造适当的Lyapunov函数,获得了保证系统唯一的正平衡点是全局渐近稳定的充分条件,所得结论完善和补充了Khajanchi和Banerjee(2017)得的主要结果.     

具有时滞的帕金森模型的振荡动力学分析

研究大脑基底神经节中产生异常β振荡的起源有助于分析帕金森病的致病机理. 本文系统地研究了改进的皮质?基底神经节(E-I-STN-GPe-GPi)共振模型的振荡动力学. 首先, 通过Routh-Hurwitz准则和稳定性理论获得了该模型局部平衡点处的稳定性与Hopf分岔发生的条件, 并且推导出该共振模型存在Hopf分岔的时滞参数范围. 研究发现, 增加突触传输时滞能够使模型产生Hopf分岔, 并且诱导β振荡的产生, 使系统在健康和帕金森病这两个状态之间相互转换. 其次, 揭示了β振荡的产生与丘脑底核相关的突触连接强度有关. 数值模拟发现, 当丘脑底核同时受到兴奋性神经元集群和苍白球外侧较强的促进作用时, 丘脑底核产生振荡. 最后, 分析了与苍白球内侧有关的参数对其产生振荡的影响, 研究结果发现, 当较小的苍白球外侧突触连接强度和较大的突触传输时滞共同作用时, 苍白球内侧更容易发生振荡, 且振幅越来越大. 希望本文对E-I-STN-GPe-GPi共振模型的动力学特征的研究有助于人们理解帕金森病的致病机理和揭示帕金森病异常β振荡的来源.      

ICP-AES法测定烟花爆竹中禁限用药物

以5%HNO3处理烟花爆竹内药物样品,以ICP-AES法测定样品中K、Na、P、Mg、Ba、Cu、B、Sr、Sb、Ga、Ge、Al、Ti、Mn、Pb、As 16种元素。比较了不同酸、不同浓度时样品的处理方法,5%HNO3为最佳样品处理条件。对4个不同厂家产品进行了测定和加标回收研究,测定结果的相对标准差小于5%(n=5),各元素的回收率在93.4%～114.3%之间。