磁通耦合神经元模型的稳定性及Hopf分岔分析

通过磁通耦合的方法将两个磁通神经元耦合, 建立耦合神经元模型. 首先, 利用Routh Hurwitz判据分析平衡点的稳定性, 并计算该模型的唯一平衡点; 其次, 由Hopf分岔定理得到分岔解析解, 并研究模型的分岔方向及分岔周期解的稳定性; 最后, 通过数值仿真模拟模型的动力学行为. 结果表明, 在一定参数范围内, 随着耦合强度的增加, 模型产生亚临界Hopf分岔, 同时出现倒倍周期、 加周期分岔现象和较多的周期窗口, 且增加外界刺激电流可诱导尖峰放电.     

运动疲劳大鼠丘脑腹外侧核神经元自发放电特征的分析

通过观察力竭运动对大鼠丘脑腹外侧核(VL)神经元自发放电活动的影响,探讨丘脑腹外侧核在运动疲劳中枢调控过程中的作用.选取雄性Wistar大鼠,随机分为对照组和疲劳组.采用跑台递增负荷运动方案,建立运动疲劳模型.采用玻璃微电极的体电生理学技术,观察丘脑腹外侧核神经元自发放电活动,并对其放电模式、放电频率、锋电位间隔直方图进行线下分析.得到了FG大鼠丘脑腹外侧核单簇发混合放电和规则单发放电神经元比例明显低于CG(P0.01),爆发式放电神经元比例明显高于CG(P0.01).FG大鼠丘脑腹外侧核神经元总放电频率显著低于CG(P0.05),规则单发放电频率有所升高,单簇发混合放电频率有所降低,但与CG相比均未见显著差异(P0.05).可以看出大鼠丘脑腹外侧核神经元参与了运动性疲劳的中枢调控.丘脑腹外侧核在运动疲劳引起间接通路与直接通路的调节功能失衡过程中起关键作用.     

一种基于单个神经元的摄像机标定自适应算法

传统的标定算法利用标准的参照物与图像点的对应约束关系来求取摄像机参数,其中非线性优化方法标定精度较高,但计算繁琐.为此提出一种基于单个自适应神经元的摄像机传统标定算法,应用一种结构简单、抗干扰能力很强的单个神经元自适应算法代替通常的非线性优化算法进行摄像机标定.实验结果表明该算法无需计算雅可比矩阵,且精度较高,简单可行.     

二维映射神经元模型中频率依赖的随机共振

通过数值模拟方法, 研究了在具有稳定次阈值振荡特性的二维映射神经元体系中, 噪声对体系非线性动力学的调控作用. 通过计算发现了噪声诱导的动作电位和随机共振现象. 另外,还研究了体系的控制参数及输入信号的频率对体系动力学的影响, 发现了该体系中频率依赖的随机共振现象. 关键词： 二维映射神经元模型 次阈值振荡 高斯白噪声 随机共振     

基于神经元电响应的人体热舒适性评价理论

本文提出一种利用神经元电响应频率定量评价人体热舒适性的理论方法和准则。利用Hodgkin-Huxley方程和Pennes生物传热方程描述皮下神经元在瞬态温度场下的电响应特性,并研究了环境温度、对流换热系数,血液灌注率和组织导热率等参数对它的影响,结果表明神经元动作电位频率在等效温度发生0.1℃时就会发生明显变化,可以组合多个环境和热物性参数评价人体热舒适性。     

胞外高钾对大鼠背根神经元超极化电流的影响

应用全细胞膜片钳技术研究了胞外高钾对大鼠背根神经元（DRG）超极化电流（Ih）的影响．结果表明,Ih随着胞外钾离子浓度的增大而增大,同时随着外加刺激电压的增高而增强．当胞外钾离子浓度[Kext]为4,8和16mmol／L时,半数激活电压V1/2分别为-98±1．9,-106±1．3（p〈0．05）和-110±1．0mV（p〈0．05）,其对应的最大电流的峰值分别为1085±340,1576±409和2124±614pA,与4mmol／L比较,后者分别增长了45％和92％．胞外高钾使,Ih激活曲线显著左移,说明高Kext改变了超极化电流的激活过程．提高细胞外钾离子浓度,可以使早期钾通道（又称快通道）的激活时间常数增大,使晚期钾通道（又称慢通道）激活时间常数减小．当胞外钾离子浓度由4mmol／L升高到8和16mmol／L时,翻转电位右移,但不具有显著性差异．结果提示,细胞外高浓度钾可增强大鼠背根神经元超极化电流,Ih,改变Ih的激活过程,从而提高了神经元的兴奋性,产生不正常的动作电位,对神经细胞产生损伤．     

关于脑信号传输的神经动力学分析

运用随机相变动力学理论和方法建立了一个由感知神经元集群、中间神经元集群和运动皮层神经元集群组成的一个神经网络模型.依据所建立的模型,分别考察了串并耦合、串联耦合以及单向耦合3种情况下神经网络所表现的神经信息处理的动力学特征.研究结果表明,由给出的中枢神经系统神经信息处理的基本结构,能够大致反映反射运动和随意运动情况下神经信息处理的基本特征.数值地证明了随意运动所引发的各个局部神经网络的兴奋,特别是运动皮层神经元集群的兴奋比反射运动条件下的兴奋大得多.反映了随意运动条件下,有更多的神经元参与了神经信息处理和兴奋性同步运动.     

全反式维甲酸对小鼠胚胎不同阶段神经干细胞诱导作用研究

目的:探讨全反式维甲酸对小鼠胚胎不同阶段神经干细胞(NSCs)的诱导分化情况.方法:分离孕12.5d及15.5d的胚胎小鼠脑皮质.取第3代NSCs,用含1μmol·L-1的全反式维甲酸在体外诱导小鼠胚胎不同阶段的NSCs.诱导5d后,通过神经元微管相关蛋白2(MAP2)免疫荧光染色和Westernblots检测NSCs分化为神经元的比例.结果:与对照组相比,全反式维甲酸可明显提高神经元分化的比例.E12.5干细胞和E15.5胚胎干细胞分化为神经元的比例分别为30%±1.47%和16.21%±1.36%.结论全反式维甲酸具有显著的促神经干细胞分化成神经元的效应,并对胚胎不同阶段神经干细胞的诱导作用有所不同.     

噪声诱导下单热敏神经元信号检测

利用热敏神经元动作电位发放图、ISI分叉图、功率谱密度(PSD)等,系统地研究了单热敏神经元在噪声诱导下的随机共振现象.通过对比分析发现分岔周期数为1或者2的情况下,存在一最优输入信号频率fopt,使得神经元输出信噪比(rSNR)最高.不同噪声强度D下,热敏神经元对输人信号检测能力各异,低噪声强度下检测能力较好.     

即刻早期基因Arc/Arg3.1的表达及其与学习记忆关系概述

Arc/Arg3.1基因为即刻早期基因(Immediate-early genes,IEGs)中的一种,相对于其他作为转录因子的IEGs,Arc/Arg3.1是可以直接作为效应因子的细胞结构元件.Arc/Arg3.1基因在神经元的突触可塑性方面起重要的作用,如果它的蛋白表达受阻则会损坏LTP的维持,从而损坏长期记忆的巩固.就Arc/Arg3.1基因的序列克隆与表达及其与学习记忆之间关系的研究进展进行了阐述.