可兴奋性细胞混沌放电区间的识别机理

在神经起步点记录到加周期分岔过程的生理实验数据，在对此分岔过程中位于周期n爆发 和周期(n+1)爆发之间的混沌的峰峰间期数据检测不稳定的周期轨道时，发现从靠近周期 n爆发的混沌的峰峰间期数据中，可以检测出不稳定的周期n轨道；而从靠近周期(n+1)爆 发的混沌的峰峰间期数据中，不仅可以检测出不稳定的周期(n+1)轨道，还可以检测出不稳 定的周期n轨道.针对该现象，借助于Sherman建议的胰腺β细胞模型，从非线性动力 学角度给出了理论解释.指明了由鞍结分岔和倍周期分岔分别产生第一类阵发和第三类阵发 为出现该 关键词： 峰峰间期 不稳定的周期轨道 鞍结分岔 倍周期分岔     

Characteristics of critical amplitude of a sinusoidal stimulus in a model neuron

The characteristics of the critical amplitude of a sinusoidal stimulus in a model neuron, Morris－Lecar model, are investigated numerically. It is important in the study of stochastic resonance to determine whether a periodic stimulus is subthreshold or not. The critical amplitude as a function of the stimulus frequency is not a constant, but a curve, which is the boundary between subthreshold and suprathreshold stimulation. It has been considered that this curve is U-shaped in the previous investigations, and this has been accepted as a universal phenomenon. Nevertheless, we think that it is only true for a type of neuron: namely, resonators. Actually, there exists another type of neuron, integrators, which can undergo a saddle-node on invariant circle bifurcation from the rest state to the firing state. For the latter we find that the critical amplitude increases monotonically as the frequency of sinusoidal stimulus is increased. This is shown by way of the Morris－Lecar model. As a consequence, the critical amplitude curve is studied further, and the dynamical mechanisms underlying the change in critical amplitude curve are uncovered. The results of this paper can provide a reference to choose the subthreshold periodic stimulus.     

皮层脑电的非线性降噪

引入基于对非线性动力学局部线性拟合的局部投影非线性降噪方法对Spragure-Dawley大鼠的皮层脑电进行降噪.为了提高降噪效果，利用返回图法对皮层脑电降噪时所需要的最佳局部邻域尺度进行了估计.首先以被50%的高斯白噪声污染的Lorenz方程x轴为例进行降噪，说明根据降噪理论所编写的计算程序的正确性.然后将此降噪方法分别应用于被麻醉的大鼠的皮层脑电和青霉素溶液诱发癫痫发作的皮层脑电时间序列，并采用非线性预报分析说明降噪的效果. 关键词： 皮层脑电 返回图法 非线性降噪 非线性预报     

皮层脑电时间序列的相空间重构及非线性特征量的提取

对麻醉的SD大鼠在癫痫发作前后两种状态的皮层脑电(ECoG)的时间序列,用多种有效的方法和分析技术,使得大量的ECoG时间序列得以正确的分析,并得出重要的结论.首先利用延时坐标法重构吸引子;计算互信息函数,取互信息函数第一次达到最小值的延时为重构延时时间,提出将伪邻点法和Cao法相结合的方法确定最佳嵌入维数.然后采用非线性预报和替代数据法相结合的方法确定ECoG为混沌时间序列,从不同角度得出了ECoG不是低维混沌的结论.在ECoG相空间重构的基础上,计算了最大Lyapunov指数(LLE).应用了近似熵这一标量对ECoG进行刻画,计算结果表明:癫痫发作前的皮层脑电的最大Lyapunov指数和近似熵都明显地高于癫痫发作后的,这可能为理解癫痫发病机理,预报癫痫发作和治疗提供一定的思路. 关键词： 皮层脑电 互信息 伪邻点法 最大Lyapunov指数 近似熵