离子通道的非均匀分布对环链神经元网络电活动的影响

在电位耦合条件下,利用Morris-Lecar神经元模型构造环链神经元网络,研究了离子通道分布不均匀情形下神经元网络群体电活动的演化和转变问题. 在数值研究中通过改变局部区域的离子通道电导值模拟离子通道的非均匀分布,并对其可能的机制进行了分析. 还研究了网络中局部区域的钙离子电导的差异性和钾离子电导的差异性如何逐渐激发周边神经元,以及诱发的行波如何依赖于神经元之间的耦合强度. 研究发现,增大钙离子电导到一定程度或减小钾离子电导到一定程度可以诱发周围神经元产生兴奋并产生稳定的行波;相反,减小钙离子电导或增大钾离子电导则会减缓或阻断行波的传递. 在同时改变钙离子电导和钾离子电导的情况下,行波的诱发和传播完全依赖于钙离子电导的增量和钾离子电导的减量. 关键词： Morris-Lecar神经元 离子通道的非均匀分布 环链网络     

热敏神经元网络中螺旋波死亡和破裂的数值模拟

实验发现大脑皮层内出现螺旋波且螺旋波对神经元电信号传递有积极作用.利用细胞网络方法从对大脑皮层观察到的螺旋波进行数值模拟.以包含温度因子的热敏神经元模型在二维空间构造规则网络,研究了神经元膜片温度参数对神经元网络中螺旋波演化影响;定义了一类统计同步因子来刻画温度因子引起螺旋波相变(破裂和死亡)的临界条件.发现在规则网络下,当温度超过一定值后螺旋波会死亡和消失而导致整个网络达到均匀同步;在考虑了弱通道噪声情况下,螺旋波温度超越一定临界值则引起螺旋波的破裂.进一步分析了暂时性发烧昏迷的可能机制在于神经系统某些功能区螺旋波传播电信号的中断.